【正文】 圓頭螺栓 16— 墊板 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 刀具的選擇 選擇刀具時的出發(fā) 點(diǎn) （ 1）銑刀剛性要好 要求銑刀剛性好的目的，一是滿足為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要，二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過和中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。 而具根據(jù)上述孔系組合夾具的特點(diǎn)，定位精度較高，而在臥式加工中心加工此零件精度要求較高，用孔系組合夾具來裝夾此零件正好符合技術(shù)要求。由于此零件在臥式加工中心加工時，工作臺需要回轉(zhuǎn) 180 度，為了保證工作臺回轉(zhuǎn)后，可以使不停機(jī)重新對刀而直接加工另一端，就要零件的 X、 Z 軸尺寸相交的中心點(diǎn)與工作臺中心點(diǎn)重合，而此零件在此中心點(diǎn)外沒有孔作為基點(diǎn)，若不用夾具輔助，那很難調(diào)整。以 底座、一個端面、二個底座側(cè)面作為精基準(zhǔn)定位。其定位和夾緊示意圖如下 圖 43 所示： 12345678910111213141516205290150270360445M304501718 圖 43工件裝夾示意圖 1— M30 螺母栓 2— M30 螺母 3— 墊 圈 4— 壓板 5— 彈簧 6— 擋板 7— 可調(diào)支承座 8— M30 螺母栓 9— 角鐵 10— M30 螺母栓 11— 可調(diào) V 型塊 12— M10 螺母栓 13— M10螺母 14— 墊圈 15— 彈簧 16— 勾板 17— M30螺母栓 臥式加工中心工件裝夾 在臥式加工中心加工此零件，為了保證其孔的平行度和同軸度，采用一次裝夾加工完所有要加工的孔和面等。夾緊的裝置是用壓板和螺母栓來平緊。 （ 3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案，以免占機(jī)時間太多，影響加工效率。此外，還應(yīng)該注意下列三點(diǎn)： （ 1）力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。但組裝時元件的位置不能隨意調(diào)節(jié)，常用偏心銷釘或部分開槽元件進(jìn)行彌補(bǔ)。因此一般用于定位精度要求不是很高的加工零件上。通過定位件確定零件位置，夾緊件來夾緊零件。 組合夾具分為槽系和孔系兩大類： 1）槽系組合夾具 的元件包括基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、夾緊件、緊固件以及其他輔助件等。用組合夾具加工的工件，位置精度一般可達(dá) IT8~IT9 級，若調(diào)整得當(dāng)，可以達(dá)到 IT7 級?？捎脦讉€小時的給裝同期代替幾個月的設(shè)計(jì) 制造周期，從而縮短了生產(chǎn)周期；節(jié)省了工時和材料，降低了生產(chǎn)成本；還可減少夾具庫房面積，有利于生產(chǎn)管理。組合夾具適用于各類機(jī)床。對于大型類零件一般采用的是組合夾具裝夾，而數(shù)控機(jī)床常用夾具主要采用拼裝夾具、組合夾具、可調(diào)夾廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 具和數(shù)控夾具。 夾具設(shè)計(jì) 由于此零件為箱體類零件，而且體積較為大，重量也很重。 2） 由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置，因此，工件通過夾具相對于機(jī)床也就占有了正確的位置。 用平具安裝工件的方法有以下特點(diǎn)： 1）工件在夾具中的正確定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接找正安裝法。 3）用夾具安裝 將工件直接安裝在夾具的定位元件上的方法。 2）劃線找正安裝 先用劃針畫出要加工表面的位置，再按劃線用劃針找正工件在機(jī)床上的位置并加以夾緊。工件常用的安裝方法如下： 1）直接找正安裝 用劃針、百分表等工具直接找正工件位置并加以夾緊的方法稱直接找正安裝法。 工件在機(jī)床上加工時，首先要把工件安放在機(jī)床工作臺上或夾具中，使它和刀具之間有相對正確的位置 ，這個過程稱為定位。如圖 42 所示： 圖 41 JHT 立式單面銑床 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 JHT300 立式單面銑 其機(jī)床參數(shù)如下所示： 表 41 JHT300 立式單面銑床 JHT300立式單面 銑由 JHT300 床身，工作臺，加裝立柱，立柱拖板螺母付，再在拖板上配置動力頭而形成，動力頭功率為 ， 兩種，垂直升降絲桿有兩種結(jié)構(gòu)形式即普通絲桿螺母及滾珠絲桿螺母，用戶可自行選擇 JHT300 立式單面銑主要技術(shù)參數(shù) 名稱型號 JHT300立式 最大進(jìn)給力20210N 2021kgf 臺面尺寸（長 寬 高） (mm) 1500580195 快速進(jìn)給速度 =3000mm/min 床身（長 寬 高）(mm) 3000620620 進(jìn)給電機(jī)功率 N= 工作臺最大行程(mm) 1500 適配動力頭為 ， 適配動力頭型號 /功率 XD3250/ XD4060/ 備注：還有 JHT210立式配置只是床身長 2100，臺面長 1050行程 1000 動力頭垂直升降距離 (mm) 470 適配動力頭為 3kw、 4kw 及 主軸套筒外伸量(mm) 80 100 適配滑臺進(jìn)給箱為 JHTⅠ型， 主軸相關(guān)尺寸 7:, D(直徑 )=,L= D= 推薦銑刀盤直徑(mm) 300 400 主軸中心離立柱距離 (mm) 410 450 主軸中心離拖板距離 (mm) 160 200 刀盤端面離臺面最大最小距離 (mm) 95/560 20/490 適配滑臺進(jìn)給箱型號 JHTⅠ 型 工進(jìn)速度 mm/min18檔 2 、 50、 6 80、 100、 12 160、 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 42 HMC125f 臥式銑鏜加工中心 其參數(shù)如下表所示： 表 42 HMC125f 臥式銑鏜加工中心 技術(shù)參數(shù) 200、 250、 31 400、 500 、 6 800、 1000 機(jī)床臺面高度 (mm) 760 外型尺寸（長 寬 高） (mm) 415012802410 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 工件 的定位與夾緊方案的確定 工件的定位 工件在空間具有六個自由度，即沿 x、 y、 z 三個直角坐標(biāo)軸方向的移動自由度z、y、x ??? 和繞這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度 z、y、x ??? 。這類零件在加工中心上加工，一次裝夾可以完成普通機(jī)床60%95%的工序內(nèi)容，零件各項(xiàng)精度一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，同時節(jié)省費(fèi)用，縮短生產(chǎn)同期。 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 4 數(shù)控加工工序 加工設(shè)備選擇 該零件為箱體，銑削 底座比較簡單，只要保證平行度就行了，粗糙度要求不高，而且裝夾時需要用專用工裝協(xié)調(diào)，調(diào)整時間長，若用數(shù)控機(jī)床加工，則占機(jī)調(diào)整時間長， 為了降點(diǎn)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，可采用普通立式銑床銑削就可以保證所要要求，所選立式銑床如圖 41 所示。 4. 按先面后孔、先粗后精、其面先行、 先主后次 和前面所述的工序集中 原則。即以底座面、一個端面、底座側(cè)面作為精基準(zhǔn)。 小結(jié) 1. 粗銑零件底座平面時，選擇外零件外圓作為粗基準(zhǔn)，以 V 型塊和二個可調(diào)支承 座作為定位工具，以樣可以限制（四個自由度），以保證基加工余量均勻和平面水平度；再選取一個端面為粗基準(zhǔn)（限制一個自由度），防止加工時出現(xiàn)松動。工步內(nèi)容為： 粗銑零件底座 。 按照先面后孔、先粗后精、其面先行、 先主后次 和前面 所述的工序集中 原則。例如軸類零件加工時，總是先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓表面和端面。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最終精加工之前進(jìn)行。例如粗加工后松開工件，讓工件充分冷卻，然后用較小的夾緊力、以較小的切削用量，多 次走刀進(jìn)行精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、切削熱、夾緊力對加工精度的影響，并且有利于合理地選用設(shè)備等。另外，先以孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣，可為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的定位基準(zhǔn)，并且加工平面時切去了鑄件的硬皮和凹凸不平，對后序孔的加工有利，可減少鉆頭引偏和崩刃現(xiàn)象，對刀調(diào)整也比較方便。先加工平面，后加工孔，是箱體加工的一般規(guī)律。 確定加工順序 切削加工工序通常按下列原則安排順序。因?yàn)榧庸ご肆慵玫氖桥P式加工中心，所要加工的表面不是很多，主要以鏜孔和攻螺紋為主，而且零件是重型零件，采用加工集中原則，可以減少裝夾次數(shù)和運(yùn)輸量。但工藝路線較長，所需要設(shè)備及工人數(shù)多，占地面積大，而且難以保證加工表面相互間位置精度。 （ 2）工序分散原則 工序分散就是將工作的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 道工序的加工內(nèi)容很少。采用工序集中原則的優(yōu)點(diǎn)：有利于采用高效的專用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，提高生產(chǎn)效率；減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，簡化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作；減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；減少工作裝夾次數(shù)，不僅保證了各加工表面間的相互位置精度，而且減少了夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時間。 加工工序的劃分 工序的劃分可以采用兩種不同原則，即工序集中原則和工序分散原則。對于此零件三個精度要求較高的孔，可以采用先粗、半精加工后，加工其他加工內(nèi)容，最后才精加工三個精度要求較高的孔。 （ 3）此零件在臥式加工中心上加工，可以一次性加工完所有的平面，能夠保證尺寸和位置技術(shù)要求，不必按加工階段劃分加工浪費(fèi)工時。 對于本次設(shè)計(jì)中的油壓馬達(dá)座零件，若采用加工階段劃分來加工，雖然能使加工時變形得到回復(fù)，這樣加工變形對加工精度影響就小了。對于此零件，工件剛性好、加工余量小、而且是重型零件，若采用加工階 段劃分，那么首先是裝夾和運(yùn)輸很費(fèi)時。精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可以通過精加工予以消除。 （ 3）便于以時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 對毛坯的各種缺陷，如鑄件的毛孔、夾砂和余量不足等，在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時修補(bǔ)或決定報廢，以免繼續(xù)加工下去，造成浪費(fèi)。精加工切削力小，對機(jī)床破壞小，采用高精度機(jī)床。按加工階段加工，粗加工造成的加工誤差可以通過半精加工和精加工來糾正，從而保證零件的加工質(zhì)量。一般不用來提高位置精度。主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。并可完成一些次要表面加工，如擴(kuò)孔、攻螺紋等。 （ 1）粗加工階段 其任務(wù)是切除毛坯上大部分多余的金金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。 則采用粗鏜 半精鏜方案即可達(dá)到技術(shù)要求； 3).? 240 孔為已鑄出毛坯孔，孔底面的粗糙度為 ，孔壁的粗糙度為 ，與基準(zhǔn)孔有同軸度要求，用粗鏜 半精鏜 精鏜方案 方就 可達(dá)到技術(shù)要求； 4).? 205 孔為已鑄出毛坯孔，孔底表面粗糙度為 ，孔壁表面粗糙度為 ，采用粗鏜 半精鏜方案 就 可達(dá)到技術(shù)要求； 5).? 175 孔為已鑄出毛坯孔，孔表面粗糙度為 ，采用粗鏜 半精鏜方案 就可達(dá)到技術(shù)要求； 6).? 200 孔為已鑄出毛坯孔，孔底表面粗糙度為 ，孔表面粗糙度為 ，采用粗鏜 半精鏜 精鏜方案 方 可達(dá)到技術(shù)要求； 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 7).? 290 孔為已鑄出毛坯孔，孔底表面粗糙度為 ，孔表面粗糙度為 ，采用粗鏜 半精鏜方案 就 可達(dá)到技術(shù)要求； 8).? 60 孔為已鑄出毛坯孔，孔表面粗糙度為 ，采用粗鏜 半精鏜方案 就 可達(dá)到技術(shù)要求； 9).? 105 孔為已鑄出毛坯孔，孔表面粗糙度為 ，與基準(zhǔn)孔有平行度和同軸度要求，采用粗鏜 半精鏜 精鏜方案才能達(dá)技術(shù)要求； 10).倒 ? 17 ? 290、 ? 20 ? 60 各角時，采用鏜刀一次性倒角； 11).加工 5M16 螺紋孔時，采用鉆中心孔 鉆底孔 倒角 攻螺紋方案； 12).加工 8M10 螺紋孔時，采用鉆中孔 鉆底角 倒角 攻螺紋方案； 13).加工 8M12 螺紋孔時，采 用手電鉆加工，鉆中心孔 鉆底孔 攻螺紋。這些任務(wù)在數(shù)控加工中心機(jī)床完成。銑削時，加工總余量為 5mm，加工方案為粗銑，這樣可以達(dá)到圖紙技術(shù)標(biāo)注要求要求。 由上述所說， 粗銑零件底座平面時，選擇外零件外圓作為粗基準(zhǔn)，以 V型塊和二個可調(diào)支承座作為定位工具，以樣可以限制（四 個自由度），以保證基加工余量均勻和平面水平度；再選取一個端面為粗基準(zhǔn)（限制一個自由度），防止加工時出現(xiàn)松動。而若以主軸孔和其中心線為基準(zhǔn)，不能保證其水產(chǎn)面的平行度，需要其他輔助裝置才能保證其平行度。在單件、小批及中批生產(chǎn)時，一般毛坯精度較低，按上述辦法選擇粗基準(zhǔn)，往往會造成箱體外形偏斜，甚至局部加工余量不夠，因此通常采用劃線找正的辦法進(jìn)行第一道工序的加