彎管機底板支座的銑83.5及15上端面夾具設計及加工工藝裝備含非標5張CAD圖

彎管機底板支座的銑83.5及15上端面夾具設計及加工工藝裝備含非標5張CAD圖,彎管,底板,支座,15,上端,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,非標,cad 摘要 專用夾具在現(xiàn)在的機械加工過程中發(fā)揮著重要的作用，實現(xiàn)了加工件的定位和夾緊。本次設計研究的對象是彎管機底板支座。主要研究的內(nèi)容包括彎管機底板支座的加工工藝設計及專用夾具的設計。其中專用夾具設計了：銑83.5上端面及15上端面銑床專用夾具。 彎管機主要的作用是對管材進行相應的彎曲，底板支座為彎管機上主要零部件的定位和工作提供支撐。在對加工工藝設計之前，首先完成了零件作用及零件圖的分析，確定了零件的生產(chǎn)類型，制造方式及加工余量，繪制毛坯圖。設計加工工藝路線，計算工序卡中涉及到的切削用量等。最后，完善了工藝卡及工序卡。 本次加工的零件設計了專用夾具，設計的內(nèi)容為：確定零件的定位方案（滿足6點定位原理）；選擇夾緊裝置還有夾緊元件；對夾具體進行了設計和確定；為保證零件的加工精度，設計了對刀裝置（對刀塊）；對零件在裝夾過程中的夾緊力和切削力進行計算等等。最后，完成專用夾具的夾具裝配圖還有非標準零件圖。 關鍵詞：彎管機底板支座；加工工藝；銑83.5上端面及15上端面 III Abstract The special fixture plays an important role in the present machining process, which realizes the positioning and clamping of the workpiece. The research object of this design is the base plate support of pipe bender. The main research content includes the processing technology design of the pipe bender base plate support and the design of the special fixture. The special fixture is designed: milling 83.5 upper end face and 15 upper end face milling machine special fixture. The main function of the pipe bender is to bend the pipe accordingly, and the base plate support provides support for the positioning and work of the main parts on the pipe bender. Before the design of processing technology, the function of parts and the analysis of part drawing are completed. The production type, manufacturing mode and machining allowance of parts are determined, and the blank drawing is drawn. Design the processing route, calculate the cutting parameters involved in the process card. Finally, the process card and process card are improved. The special fixture is designed for the parts processed this time. The contents of the design are: determine the positioning scheme of the parts (meet the 6-point positioning principle); select the clamping device and clamping elements; design and determine the clamp specific; in order to ensure the machining accuracy of the parts, design the tool setting device (tool block); calculate the clamping force and cutting force in the clamping process of the parts. Finally, complete the fixture assembly drawing of special fixture and non-standard part drawing. Key words: pipe bender base plate support; processing technology; milling 83.5 upper end face and 15 upper end face 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 本課題研究的目的及意義 1 1.2 機床夾具的研究現(xiàn)狀 1 1.3 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 2 第2章 零件的機械加工工藝規(guī)程設計 3 2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 3 2.1.1 零件的作用 3 2.1.2 零件材料的分析 4 2.1.3 零件表面結構的分析 4 2.1.4 零件加工要求的分析 4 2.1.5 零件形位公差的分析 4 2.1.6 零件生產(chǎn)類型的確定 5 2.2 零件工藝規(guī)程設計 5 2.2.1 零件制造形式的確定 5 2.2.2 基準的選擇 6 2.3 選擇、比較和確定加工工藝路線 6 2.3.1 選擇加工工藝路線 7 2.3.2 比較加工工藝路線 8 2.3.3 確定加工工藝路線 8 2.4 加工設備、夾具、刀具及量具的確定 8 2.5 機械加工余量的確定 9 2.6 確定切削用量及基本工時 11 第3章 銑床專用夾具的設計 24 3.1 確定定位方案，選擇定位元件 24 3.2 確定夾緊方案，選擇夾緊元件 24 3.3 夾具體的設計 25 3.4 對刀裝置的選擇 26 3.5 銑削力及夾緊力計算 26 3.6 定位誤差分析 27 第4章 加工程序編制及仿真加工 28 4.1數(shù)控編程的分類 28 4.2數(shù)控編程 28 4.2.1創(chuàng)建幾何體 29 4.2.2創(chuàng)建刀具 31 4.2.3面銑削加工操作 31 4.2.4型腔銑加工設置 34 4.3仿真加工及后處理 36 結論 42 致謝 43 參考文獻 44 第1章 緒論 1.1 本課題研究的目的及意義 從學校里面進行了針對性的訓練，可以把學習的知識通過合理的形式制作，傳達出來，最后去實際操作。這一次機械制作的原理是采用了理論與實際兩者相互結合，是把關于機械制造的基礎知識運用到當下制作加工上，制作加工所需要的部件全面拆分解析，最后把問題處理完成。在次，我要感謝我的老師，給予了我很大的幫助，使我對自己之前的學習有了更進一步的鞏固。 這一次的畢業(yè)設計，不僅鍛煉了我獨立完成功課的能力，還給我上了很好的一課，課本上很多的知識，我們課堂上雖然掌握了，還是少不了課下的實踐，只有通過自己親自實踐，這個知識才算是真的學到了心里，這個道理對于以后的工作和學習真的很有意義。 由于我的能力有限，此篇文章里面若有不足之處，望老師指出 。 1.2 機床夾具的研究現(xiàn)狀 機床夾具是機床上用以裝夾工件和引導刀具的一種裝置。是給特定的機器的特點流程設計的，它的特殊之處就是構造嚴謹，使用起來特別的便捷，不費事，而且速度很快，能夠提高生產(chǎn)力，還可以使產(chǎn)品做的很精致。它也有缺點，就是制作起來耗費的時間長，還有就是費用也不低。如果說制作的東西改變的情況下，它就沒有用了。它只能用在產(chǎn)品不變，產(chǎn)量需求多的工廠里面。夾具和零件的某點想觸碰時，可以算出零件在其中的哪里，因此可以確定機器加工生產(chǎn)時候的相對位置。 很多資料顯示，目前為止，國內(nèi)外很多工件都是數(shù)量少，種類豐富的這么個情況，所以工廠應該滿足社會的需求，提供種類豐富且多變的產(chǎn)品來適應消費者。很多的工廠還是依然用以前的模具，沒有及時更換，是因為工廠里夾具太多，更換起來成本費用太大，還有的工廠會定期大批量更換自己的夾具，但是實際上這些夾具是可以使用的。為了滿足不同消費者，越來越多的設計技術運用于生產(chǎn)當中，我們對于夾具也有的更多的想法： 1、可以很快的使用到新機器上去，可以減少加工時間，減少加工的費用； 2、可以安裝在形狀，性能大體一致的機器部件上面； 3、可以放在要求很高的機器生產(chǎn)當中； 4、可以使用在當今最新的機器零件中； 5、為了降低生產(chǎn)的壓力，加快生產(chǎn)的速度，使用的是高效率的配置。 6、加大機器零件的使用頻率。 1.3 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 當今機床夾具越來越具有規(guī)范性，越來越精制細密，越來越效率高，越來越適用性強。 1、規(guī)范化 它的規(guī)范性和普遍使用的性能是結合在一起的。我們國家有對于夾具的專業(yè)的標準：GB/T2148~T2259－91和相關的各種累唄的機器零件。它的規(guī)范化，對于產(chǎn)品的加工是很有幫助的，可以減少加工的時間，減少加工的費用。 2、精致細密 現(xiàn)在社會對于加工生產(chǎn)的要求越來越高， 這種情況下，肯定要對夾具越來越精制細密。精制細密的夾具有很多種類，像齒輪多的盤子，它的要求能夠到±0.1"；特別高精制細密度的還有卡盤，它的要求是5um。 3、效率高 如果說需要使生產(chǎn)的效率變快，使勞動者沒有那么累，又可以縮短制作時間，就是需要使用效率高的夾具。一般經(jīng)常使用的效率高的夾具都有幾個特征，即速度快，可控性強。 4、可變性 機器零件與機器的可變性其實大體一致，就是說把機器零件進行一些改變，重新組合安裝，來配合產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。這些可以進行調(diào)整的有以下這些，生產(chǎn)時的要求，加工的多少，加工產(chǎn)品的外觀和大小等。 可變性的種類有很多，越來越多的種類適應生產(chǎn)需要，有寫是安裝在一起使用，有些是可以進行調(diào)整改變的，還有的可以好幾個一起使用。為了滿足當下消費的需求，不要求生產(chǎn)數(shù)量多少，需要種類豐富才是當下要做的。因此可變性是未來夾具設計的大趨勢，設計可以進行調(diào)整的夾具是必不可少的。 44 第2章 零件的機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2.1.1 零件的作用 彎管機主要的作用是對管材進行相應的彎曲，底板支座為彎管機上主要零部件的定位和工作提供支撐。下圖2-1為彎管機底板支座三維實體及零件圖： 圖2-1 彎管機底板支座三維實體及零件圖 2.1.2 零件材料的分析 本次設計的零件，采用灰鑄鐵HT200來對產(chǎn)品進行生產(chǎn)，不管是鑄造，還是生產(chǎn)時候的切削加工，性能都相當?shù)牟诲e。進行機械生產(chǎn)的時候，用的都是非常多的。該材料具有合適的含碳量。能夠?qū)崿F(xiàn)鍛造、鑄造等工作環(huán)境及制造的方式。 2.1.3 零件表面結構的分析 1、83.5下端面，所處的端面還有表面； 2、15下端面及76左端面，所處的端面還有表面； 3、83.5上端面及15上端面，所處的端面還有表面； 4、Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔，所處的端面還有表面； 5、2-Ф25及2-Ф30臺階孔，所處的端面還有表面； 6、2-Ф6孔，所處的端面還有表面；4-M3螺紋孔，所處的端面還有表面； 7、2處R5.25腰槽，所處的端面還有表面；Ф72外圓及尺寸55左右兩端面，所處的端面還有表面； 8、2-R5和2-R6以及2-R2.5圓弧，所處的端面還有表面。 9、零件圖上面沒有標注的圓弧面，端面以及表面等等。 2.1.4 零件加工要求的分析 1、83.5下端面，對其進行加工后需要確保Ra達到1.6um； 2、15下端面及76左端面，對其進行加工后需要確保Ra達到3.2um； 3、83.5上端面，對其進行加工后需要確保Ra達到1.6um；15上端面，對其進行加工后需要確保Ra達到3.2um； 4、Ф28，對其進行加工后需要確保Ra達到3.2um；Ф32.5，對其進行加工后需要確保Ra達到3.2um；Ф40臺階孔，對其進行加工后需要確保Ra達到1.6um； 5、2-Ф25及2-Ф30臺階孔，對其進行加工后需要確保Ra達到1.6um； 6、2-Ф6孔，對其進行加工后需要確保Ra達到0.8um； 7、4-M3螺紋孔，對其進行加工后需要確保Ra達到6.3um； 8、2處R5.25腰槽，對其進行加工后需要確保Ra達到12.5um； 9、零件圖上面沒有標注加工要求的圓弧面，端面還有表面，均無需加工。 2.1.5 零件形位公差的分析 1、83.5上端面相對于83.5下端面的平行度公差為0.03； 2、60上端面相對于83.5下端面的平行度公差為0.03； 3、2-Ф25及2-Ф30臺階孔，其圓柱度公差為0.05； 4、Ф32.5孔所在軸線相對于83.5下端面的垂直度公差為Ф0.05；Ф32.5孔，其圓柱度公差為0.05； 5、83.5下端面的平面度公差為0.03。 2.1.6 零件生產(chǎn)類型的確定 某個工廠在規(guī)定時間中加工出來的產(chǎn)品多少與實際加工計劃被成為生產(chǎn)綱領。機器一年的生產(chǎn)綱領，可以通過下面這個公式算出 這里面N—機器一年的生產(chǎn)綱領，件/年； Q—每年生產(chǎn)多少，臺/年； n—部機器里面零部件的多少，件/臺； a%-備用產(chǎn)品的比例； b%--無用產(chǎn)品比例。 生產(chǎn)綱領是不可以缺少的一部分，每一道生產(chǎn)加工的次序是否符合規(guī)定是否按照要求來制作，都是由它決定的。 彎管機底板支座零件年產(chǎn)量為10000件，每周五天工作，每天8小時，設其備品率為1%，機械加工廢品率為3%。 2.2 零件工藝規(guī)程設計 2.2.1 零件制造形式的確定 上面已經(jīng)對零件的采用HT200進行了分析，該材料能夠?qū)ζ溥M行鑄造，鍛造?？紤]零件外部形狀比較復雜，所以零件的制造方式采用鑄造的方式獲得。零件端面加工余量2.5mm，內(nèi)孔使用實心鑄造。圖2-2為彎管機底板支座毛坯圖。 圖2-2 彎管機底板支座毛坯圖 2.2.2 基準的選擇 機器在生產(chǎn)的時候，定位基準是很重要的，它控制著機器零部件的品質(zhì)，可以控制對于零部件大小和精制細密的程度，決定零部件當中外表的生產(chǎn)次序。夾具的形狀構造是否繁雜也會收到定位基準的影響，由此可以看出，它是必不可少的一個步驟。 1、粗基準： 完成零件圖的分析結合裝夾和定位，本次加工零件其粗基準選擇：尺寸76端面。 2、精基準： 完成粗基準的分析結合裝夾和定位，本次加工零件精基準選擇：Ф28孔及端面。 2.3 選擇、比較和確定加工工藝路線 確定零件的加工工藝路線需要將零件的結構，零件的加工精度，零件的生產(chǎn)類型等等內(nèi)容考慮進去，當然還需要在此基礎上盡可能的提高零件的生產(chǎn)效率等，下面設計了2套加工工藝路線，分別對其進行了分析和比較。確定了最為合適的一套作為加工本零件的加工工藝路線。 2.3.1 選擇加工工藝路線 方案1： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑83.5下端面； 工序4、銑15下端面及76左端面； 工序5、銑83.5上端面及15上端面； 工序6、鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 工序7、鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 工序8、鉆2-Ф6孔； 工序9、鉆4-M3螺紋孔； 工序10、銑2處R5.25腰槽； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫。 方案2： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、車Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 工序4、車2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 工序5、銑83.5下端面； 工序6、銑15下端面及76左端面； 工序7、銑83.5上端面及15上端面； 工序8、銑2處R5.25腰槽； 工序9、鉆2-Ф6孔； 工序10、鉆4-M3螺紋孔； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫。 2.3.2 比較加工工藝路線 方案1：其加工順序為銑削、鏜削、鉆削、銑削和銑削。先通過銑削加工出零件的主要定位面，通過鏜削加工出主要定位孔。而后，通過相應的銑削和鉆削加工其他的表面、端面等。加工精度較高，適合零件的生產(chǎn)類型。 方案2：其加工順序為車削、銑削和鉆削。先對零件Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔進行車削加工，而后以孔作為主要定位面加工其他的表面、端面等。 2.3.3 確定加工工藝路線 前面已經(jīng)對零件的制造方式進行了確定—鑄造。零件在進行鑄造的時候，端面的粗糙度還有平整度都得不到保證，方案2采用其鑄造端面對其內(nèi)孔進行加工，顯然是不合適的，加工出來的零件其尺寸以及形位公差都得不到保證，方案1就比較好，現(xiàn)對零件的端面進行加工，而后進行其他切削加工。 通過對2種加工工藝路線的分析，選擇方案1作為加工本零件的加工工藝路線。 2.4 加工設備、夾具、刀具及量具的確定 1、加工設備的確定： （1）銑削加工：XK5032立式銑床和XK5032數(shù)控銑床； （2）鏜削加工：T618臥式鏜床； （3）鉆削加工：Z525立式鉆床； 2、裝夾夾具的確定： （1）銑削加工：專用夾具； （2）鏜削加工：專用夾具； （3）鉆削加工：專用夾具； 3、加工刀具的確定： （1）銑削加工：端面銑刀和圓柱銑刀； （2）鏜削加工：內(nèi)孔鏜刀； （3）鉆削加工：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆及絲錐鉆； 4、檢測量具的確定： （1）銑削加工：游標卡尺； （2）鏜削加工：游標卡尺； （3）鉆削加工：游標卡尺和螺紋量規(guī)； 2.5 機械加工余量的確定 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑83.5下端面； 工步1：粗銑83.5下端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是0.85mm； 工步2：半精銑83.5下端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是1.5mm； 工步3：精銑83.5下端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是0.15mm； 工序4、銑15下端面及76左端面； 工步1：粗銑15下端面及76左端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是0.85mm； 工步2：半精銑15下端面及76左端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是1.5mm； 工步3：精銑15下端面及76左端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是0.15mm； 工序5、銑83.5上端面及15上端面； 工步1：粗銑83.5上端面及15上端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是0.85mm； 工步2：半精銑83.5上端面及15上端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是1.5mm； 工步3：精銑83.5上端面及15上端面； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量是0.15mm； 工序6、鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 工步1：鉆Ф28孔的底孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量2.5mm（單邊）； 工步2：粗鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量0.85mm（單邊）； 工步3：半精鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量1.5mm（單邊）； 工步4：精鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量0.15mm（單邊）； 工序7、鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 工步1：鉆2-Ф25孔的底孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量2.5mm（單邊）； 工步2：粗鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量0.85mm（單邊）； 工步3：半精鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量1.5mm（單邊）； 工步4：精鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量0.15mm（單邊）； 工序8、鉆2-Ф6孔； 工步1：鉆2-Ф6孔的底孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量2.5mm（單邊）； 工步2：擴2-Ф6孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量0.4mm（單邊）； 工步3：鉸2-Ф6孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量0.1mm（單邊）； 工序9、鉆4-M3螺紋孔； 工步1：鉆4-M3螺紋孔的底孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量1.5mm（單邊）； 工步2：鉆4-M3螺紋孔； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量0.5mm（單邊）； 工序10、銑2處R5.25腰槽； 在金屬切削加工手冊以及加工余量查看后，確定其加工余量5.25mm（單邊）； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫。 2.6 確定切削用量及基本工時 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑83.5下端面； 工步1：粗銑83.5下端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.85； 5、加工過程中確定的進給量0.2； 6、加工過程中初定切削速度80； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取300 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步2：半精銑83.5下端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量1.5； 5、加工過程中確定的進給量0.25； 6、加工過程中初定切削速度90； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取375 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步3：精銑83.5下端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.15； 5、加工過程中確定的進給量0.3； 6、加工過程中初定切削速度100； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取375 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工序4、銑15下端面及76左端面； 工步1：粗銑15下端面及76左端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.85； 5、加工過程中確定的進給量0.2； 6、加工過程中初定切削速度80； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取300 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步2：半精銑15下端面及76左端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量1.5； 5、加工過程中確定的進給量0.25； 6、加工過程中初定切削速度90； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取375 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步3：精銑15下端面及76左端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.15； 5、加工過程中確定的進給量0.3； 6、加工過程中初定切削速度100； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取375 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工序5、銑83.5上端面及15上端面； 工步1：粗銑83.5上端面及15上端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.85； 5、加工過程中確定的進給量0.2； 6、加工過程中初定切削速度80； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取300 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步2：半精銑83.5上端面及15上端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量1.5； 5、加工過程中確定的進給量0.25； 6、加工過程中初定切削速度90； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取375 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步3：精銑83.5上端面及15上端面； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：端面銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.15； 5、加工過程中確定的進給量0.3； 6、加工過程中初定切削速度100； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取375 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=130，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工序6、鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 工步1：鉆Ф28孔的底孔； 1、加工采用的機床設備：T618臥式鏜床； 2、加工機床采用的刀具：麻花鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量2.5； 5、加工過程中確定的進給量0.1； 6、加工過程中初定切削速度8； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取525 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=83.5，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步2：粗鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 1、加工采用的機床設備：T618臥式鏜床； 2、加工機床采用的刀具：麻花鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.85； 5、加工過程中確定的進給量0.2； 6、加工過程中初定切削速度35； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取400 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=83.5，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步3：半精鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 工步4：精鏜Ф28、Ф32.5及Ф40臺階孔； 加工的步驟，還有計算的方法，和上面的工步2相似，這里不重復。 工序7、鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 工步1：鉆2-Ф25孔的底孔； 1、加工采用的機床設備：T618臥式鏜床； 2、加工機床采用的刀具：麻花鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量2.5； 5、加工過程中確定的進給量0.1； 6、加工過程中初定切削速度8； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取525 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=76，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步2：粗鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 1、加工采用的機床設備：T618臥式鏜床； 2、加工機床采用的刀具：麻花鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.85； 5、加工過程中確定的進給量0.2； 6、加工過程中初定切削速度35； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取400 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=21.75，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步3：半精鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 工步4：精鏜2-Ф25及2-Ф30臺階孔； 加工的步驟，還有計算的方法，和上面的工步2相似，這里不重復。 工序8、鉆2-Ф6孔； 工步1：鉆2-Ф6孔的底孔； 1、加工采用的機床設備：Z525立式鉆床； 2、加工機床采用的刀具：麻花鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量2.5； 5、加工過程中確定的進給量0.1； 6、加工過程中初定切削速度8； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取525 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=15，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步2：擴2-Ф6孔； 1、加工采用的機床設備：Z525立式鉆床； 2、加工機床采用的刀具：擴孔鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.4； 5、加工過程中確定的進給量0.1； 6、加工過程中初定切削速度10； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取525 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=15，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步3：鉸2-Ф6孔； 1、加工采用的機床設備：Z525立式鉆床； 2、加工機床采用的刀具：鉸孔鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.1； 5、加工過程中確定的進給量0.1； 6、加工過程中初定切削速度15； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取735 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=15，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工序9、鉆4-M3螺紋孔； 工步1：鉆4-M3螺紋孔的底孔； 1、加工采用的機床設備：Z525立式鉆床； 2、加工機床采用的刀具：麻花鉆； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量1； 5、加工過程中確定的進給量0.1； 6、加工過程中初定切削速度5； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取735 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=26，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工步2：鉆4-M3螺紋孔； 1、加工采用的機床設備：Z525立式鉆床； 2、加工機床采用的刀具：絲錐鉆； 3、加工后檢測的量具：螺紋量規(guī)； 4、加工過程中確定的背吃刀量0.5； 5、加工過程中確定的進給量0.1； 6、加工過程中初定切削速度8； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取735 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=26，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工序10、銑2處R5.25腰槽； 1、加工采用的機床設備：XK5032立式銑床； 2、加工機床采用的刀具：圓柱銑刀； 3、加工后檢測的量具：游標卡尺； 4、加工過程中確定的背吃刀量5.25； 5、加工過程中確定的進給量0.2； 6、加工過程中初定切削速度10.5； 7、通過上面初定的切削速度，計算和選擇設備轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取300 8、機床加工的時候需要的基本時間 ，其中：L=15，則 9、機床加工的時候需要的輔助時間 ，其中：，則 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫。 第3章 銑床專用夾具的設計 本次設計的銑床專用夾具是對零件83.5上端面和15上端面進行加工。加工機床采用XK5032數(shù)控銑床。 3.1 確定定位方案，選擇定位元件 1、彎管機底板支座定位方案的確定 （1）使用2個標準件支承板上端面對83.5下端面定位，限制3自由度。 （2）使用2個固定式圓柱定位銷外圓對76左端面定位，限制2自由度。 （3）使用工件插銷對130后端面定位，限制1自由度。完成6自由度定位。 2、彎管機底板支座定位元件的選擇 其定位元件有：2個標準件支承板，2個固定式圓柱定位銷和工件插銷。圖3-1為銑面夾具裝配圖。 圖3-1 銑面夾具裝配圖 3.2 確定夾緊方案，選擇夾緊元件 1、彎管機底板支座夾緊方案的確定 夾具左右方向使用2套雙頭螺栓、彈簧、連接螺栓和移動壓板等完成工件夾緊。 2、彎管機底板支座夾緊元件的選擇 其夾緊元件有：2套雙頭螺栓、彈簧、連接螺栓和移動壓板等。 3.3 夾具體的設計 查閱各種書籍得知，夾具體有很多類型： 1、鑄造 制作專門使用的夾具的時候，在達到各種需要的外觀大小尺寸的情況下，它的要求是需要其抗壓能力強，硬度大，當然它不是萬能的，它的缺陷就是生產(chǎn)制作耗費的時間不短。還有就是使用澆鑄是制作不出來的，應該要進行深度加工，來滿足生產(chǎn)的要求。一般情況下，經(jīng)常使用的原料是灰鑄鐵。 2、焊接 使用電焊拼接的話，能夠減少加工制作時候的時間，費用也因此減少，它的質(zhì)量變小。在保證零件尺寸大小的情況下，應該確保它的外觀形狀不容易改變。 3、鍛造 這類型的零部件應用的地方比較多，一般情況下都是用于構造不復雜，大小不經(jīng)常改變的，要求不是很高的時候可以使用。 4、型材 不大的夾子能夠使用一些簡單的材料進行生產(chǎn)制作。例如板，管材之類的，這類型的夾具，加工起來比較方便，制作的時間相對短，價格不高，還不重。 上面所敘述的，進行比較之后，這一次我們的夾具原材料就可以選擇下來，選擇HT200灰鑄鐵。原材料選好之后，采用鑄造的方式獲得夾具體。圖3-2為銑面夾具體圖。 圖3-2 銑面夾具體圖 3.4 對刀裝置的選擇 本加工工序為銑削加工，需要選擇的對刀裝置為對刀塊。對夾具手冊的翻閱，確定使用圓形對刀塊對刀。 3.5 銑削力及夾緊力計算 1、銑削力計算 銑削力的計算公式為 ，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=1089.4N 2、夾緊力的計算 。 =1.5；=1.1；=1.1；=1.1；=1.3；=1.0。 =2.6 加工過程中的夾緊力：。 其中：， 故 選擇螺栓的預緊力為：。 使用M8雙頭螺栓，螺栓的材質(zhì)是45鋼。 所以 計算得到的數(shù)值，小于螺栓本身的許用拉應力。 所以選擇M8雙頭螺栓，能夠很好的夾緊工件。 3.6 定位誤差分析 零件的定位誤差其數(shù)值的大小主要取決于定位元件，對定位誤差進行分析就是對定位元件進行分析。本夾具其定位元件是支承板，固定式圓柱定位銷和工件插銷。 1、支承板的尺寸與公差 支承板是本夾具主要的定位元件，保證零件的軸向定位。該定位元件是標準件，滿足基準重合圓柱，能夠很好的完成定位。 2、固定式圓柱定位銷和工件插銷的尺寸與公差 該定位元件選擇的固定式圓柱定位銷和工件插銷是標準件，保證零件的周向定位。該標準件的加工的要求和形位公差要求均比較高。 另外，加工面的加工要求是Ra3.2um，其定位誤差能夠確保。 第4章 加工程序編制及仿真加工 4.1數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程。 （1）手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。對于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 （2）自動編程 用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計算機來實現(xiàn)。 4.2數(shù)控編程 UG是一種功能強大的軟件，在本零件的造型中我們用到的是UG的建模和加工模塊。 注意對刀時，刀具找正毛坯中心后，要按該坐標值設定毛坯中心。然后進入UG加工模塊如圖4.1，首先設定加工坐標系、工件加工的安全平面，對工件進行加工。 圖4.1UG加工模塊 在加工中我們一般用到的加工方法有四種：mill planar（一般平面銑）、mill contour（型腔銑）、fixed contour（固定軸銑）、drill（鉆、鏜孔）。在該零件的加工中，我們主要用到型腔銑、鉆的加工方法。 外輪廓加工在標準工具條中選擇“開始”→“加工”，系統(tǒng)將彈出“加工環(huán)境”對話框，在CAM設置選擇欄中選擇“mill-contour”模板，單擊“初始化”按鈕，系統(tǒng)將進入型腔銑加工環(huán)境。 4.2.1創(chuàng)建幾何體 在操作導航器的幾何視圖中，設置加工坐標系、零件和毛坯，為創(chuàng)建操作做準備。 （1）設置加工坐標系。 ①先將操作導航器轉(zhuǎn)換到幾何體視圖。 ②在“操作導航器-幾何體”中選擇“MCS-MILL”，單擊右鍵，在其快捷菜單中選擇“編輯”命令。 ③在彈出對話框中的“機床坐標系”中的“指定MCS”欄中，單擊“自動判斷” 圖標，然后在圖形區(qū)域選擇毛坯的頂面，之后單擊“確定”，系統(tǒng)將自動在毛坯的頂面中心位置創(chuàng)建加工坐標系，如圖4.2所示。 圖4.2創(chuàng)建加工坐標系 （2）設置幾何體 ①在“操作導航器-幾何體”中，雙擊“WORKPIECE”圖標，將彈出“幾何體” 對話框。 ②指定部件幾何體。在“幾何體”對話框中，單擊“指定部件”按鈕，將彈出“部件幾何體”對話框，在圖形區(qū)域選擇零件， 點擊“確認”返回“幾何體”對話框，如圖4.3所示。 圖4.3幾何體 ③指定毛坯幾何體，在“幾何體”對話框中，單擊“指定毛坯”圖標按鈕，將彈出“毛坯幾何體”對話框，選擇“自動快”，單擊“確定”后，返回“幾何體”對話框，如圖4.4所示。 圖4.4毛坯幾何體 ④在“幾何體”對話框中單擊“確認”，結束幾何體的設置操作。 4.2.2創(chuàng)建刀具 （1）在“創(chuàng)建操作”工具條中選擇“創(chuàng)建刀具”命令，進入“創(chuàng)建刀具”對話框。 （2）先在“創(chuàng)建刀具”對話框中的類型選擇項內(nèi)選擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“刀具子類型”選項欄中選擇“立銑刀（MILL）”圖標，并輸入刀具名稱D20，然后單擊“應用”，進入“刀具參數(shù)”對話框，設置參數(shù)后單擊“確定”，完成刀具的創(chuàng)建。刀具直徑為20mm，長度為75mm，刀刃長度為50mm，刀刃為2如圖4.5。 圖4.5刀具參數(shù) 4.2.3面銑削加工操作 （1）在加工創(chuàng)建工具條中，單擊“創(chuàng)建操作”命令，系統(tǒng)將彈出“創(chuàng)建操作”對話框。 （2）在“創(chuàng)建操作”對話框中，選擇“類型”中選擇“mill-planar（面銑削）”，然后在“操作子類型”中，選擇面銑削模板圖標FACE_MILLING_AREA面銑削。 （3）在“創(chuàng)建操作”對話框中設置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法如下圖。 圖4.6參數(shù)設置 （4）生成操作，如下圖所示。 圖4.7平面加工刀路 圖4.8平面加工刀路 圖4.9平面加工刀路 4.2.4型腔銑加工設置 （1） 在加工創(chuàng)建工具條中，單擊“創(chuàng)建操作”命令，系統(tǒng)將彈出“創(chuàng)建操作”對話框。 （2） 在“創(chuàng)建操作”對話框中，選擇“類型”中選擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“操作子類型”中，選擇型腔銑模板圖標CAVITY-MILL銑型腔。 （3） 在“創(chuàng)建操作”對話框中設置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱。 （4） 在“創(chuàng)建操作”對話框中單擊“確定”，選擇切削區(qū)域、設置切削層、進給率。如圖4.10設置參數(shù) 圖4.10設置參數(shù) （5） 生成操作，如圖4.11所示。 圖4.11加工刀路圖 4.3仿真加工及后處理 1、在文章的最后，為了效驗本次設計，安排的切削參數(shù)，工藝路線，機床選擇，刀具選擇等，是否合理，我們使用UG軟件的仿真加工功能，確定刀路是否合理，是否有過切，撞刀等問題。 選中所有加工程序，點擊軟件上的確定刀軌，選擇2D動態(tài)仿真。點擊開始，得如下圖。 圖4.12仿真加工圖 圖4.14仿真加工圖 2、先在操作導航器中選中各銑削圖標，然后在“加工操作”工具條中單擊“后處理”按鈕，在“后處理”對話框中，后處理選擇“MILL-3-AXIS”，單位選擇“公制/部件”，單擊“確定”后，系統(tǒng)就會生成型腔銑操作的NC加工代碼，如下圖所示 。 圖4.15后處理 下面是部分加工程序，由于程序量過大，詳細加工G代碼件見附件-數(shù)控加工程序單。 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X-1.1688 Y2.3019 S0 M03 N0050 G43 Z.5118 H00 N0060 Z-.6974 N0070 G1 Z-.8155 F9.8 M08 N0080 X-1.3263 Y2.302 N0090 Y2.4595 N0100 Y2.7107 N0110 X-1.3264 Y2.7243 N0120 X-1.3263 Y2.7378 N0130 X-1.3264 Y2.7514 N0140 X-1.3268 Y2.7651 N0150 G3 X-1.3269 Y2.7656 I-.0024 J-.0001 N0160 G1 X-1.3292 Y2.7733 N0170 Y2.7734 N0180 G3 X-1.4188 Y2.7878 I-.049 J-.0189 N0190 X-1.419 Y2.7875 I.0019 J-.0015 N0200 G1 X-1.4231 Y2.7809 N0210 G3 X-1.4232 Y2.7807 I.002 J-.0012 N0220 G1 X-1.4266 Y2.7736 N0230 G3 X-1.4267 Y2.7733 I.0021 J-.001 N0240 G1 X-1.4292 Y2.7657 N0250 G3 X-1.4293 Y2.765 I.0022 J-.0007 N0260 G1 X-1.4299 Y2.7379 N0270 G3 Y2.7378 I.0024 J0.0 N0280 G1 X-1.4295 Y2.7243 N0290 X-1.4299 Y2.7108 N0300 Y2.1954 N0310 X-1.4295 Y2.182 N0320 G3 X-1.419 Y2.1339 I.0744 J-.0089 N0330 X-1.4188 Y2.1336 I.002 J.0012 N0340 X-1.3297 Y2.1468 I.0408 J.0321 N0350 G1 Y2.1469 N0360 X-1.3276 Y2.1536 N0370 G3 X-1.3275 Y2.154 I-.0022 J.0007 N0380 G1 X-1.3266 Y2.1609 N0390 Y2.1611 N0400 X-1.3263 Y2.1682 N0410 Y2.1683 N0420 X-1.3264 Y2.1819 N0430 X-1.3263 Y2.3853 N0440 Y2.4595 N0450 X-1.5874 N0460 Z-.6974 N0470 G0 Z.5118 N0480 X1.5874 Y2.3019 N0490 Z-.6974 N0500 G1 Z-.8155 N0510 X1.4299 N0520 Y2.4594 N0530 Y2.7107 N0540 X1.4295 Y2.7243 N0550 X1.4299 Y2.7378 N0560 G3 Y2.7379 I-.0024 J.0001 N0570 G1 X1.4293 Y2.765 N0580 G3 X1.4292 Y2.7657 I-.0023 J0.0 N0590 G1 X1.4267 Y2.7733 N0600 Y2.7734 N0610 G3 X1.3371 Y2.7876 I-.0489 J-.0186 N0620 X1.337 Y2.7875 I.0018 J-.0014 N0630 G1 X1.3327 Y2.781 N0640 G3 X1.3325 Y2.7806 I.002 J-.0013 N0650 G1 X1.3293 Y2.7736 N0660 G3 X1.3292 Y2.7733 I.0022 J-.001 N0670 G1 X1.3269 Y2.7656 N0680 G3 X1.3268 Y2.7651 I.0023 J-.0006 N0690 G1 X1.3264 Y2.7515 N0700 X1.3263 Y2.7379 N0710 X1.3264 Y2.7243 N0720 X1.3263 Y2.5209 N0730 Y2.1954 N0740 X1.3264 Y2.182 N0750 G3 X1.3378 Y2.1328 I.0791 J-.0076 N0760 X1.338 Y2.1325 I.002 J.0012 N0770 X1.4263 Y2.1468 I.0398 J.0339 N0780 X1.4264 Y2.147 I-.0022 J.0009 N0790 G1 X1.4282 Y2.1538 N0800 G3 X1.4283 Y2.1539 I-.0022 J.0006 N0810 G1 X1.4297 Y2.1607 N0820 Y2.1611 N0830 X1.4299 Y2.1683 N0840 G3 Y2.1684 I-.0024 J0.0 N0850 G1 X1.4295 Y2.1819 N0860 X1.4299 Y2.1954 N0870 Y2.4594 N0880 X1.1688 N0890 Z-.6974 N0900 G0 Z.5118 N0910 X1.5874 Y2.3019 N0920 Z-.7363 N0930 G1 Z-.8544 N0940 X1.4299 N0950 Y2.4594 N0960 Y2.7107 N0970 X1.4295 Y2.7243 N0980 X1.4299 Y2.7378 N0990 G3 Y2.7379 I-.0024 J.0001 N1000 G1 X1.4293 Y2.765