【正文】 v=故機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：??=1000??????0 =10005 =1643??/??????查機(jī)床參數(shù)，取n=750r/min實(shí)際切削速度v ’:v’=??????01000=75051000≈????/??被切削層長(zhǎng)度l：l=20mm刀具切入長(zhǎng)度l 1：??1=??2cot????+(1～2)=72cot120176。 倒角工件材料為HT200，硬度為200HBS。表面粗糙度為R a=。刃角。????/??的軸向力 允許的進(jìn)給量 .????????=15690??, ??39。????/??由于所選f遠(yuǎn)小于 、 ，故所選 f合適。 ??39。確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率P m由插入法得：V表 =17m/min F表 =4732NT表 =﹒M P m表 =由于實(shí)際加工條件與上面所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所查得的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。） ??????=????(275246)=????機(jī)床有效功率 ??39。即d0=6mm,f=,n=275r/min,v=相應(yīng)的F=5016N，T=﹒M, ????=????工時(shí)計(jì)算：切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d 0=6mm,f=,n=275r/min,t1=(2+3+1)/275=根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表733,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t 1f=+=工序十一：終檢26 / 67第三章 專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在杠桿加工時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。其中，加工工藝孔的夾具用于組合鉆床，刀具分別為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀對(duì)工件進(jìn)行加工。本夾具用來(lái)鉆、擴(kuò)、鉸工藝孔248。孔的尺寸精度為+，表面粗糙度要求 ，與底面垂直。本道工序?yàn)楦軛U加工的第二道工序，其前面已經(jīng)把該孔的底面平面加工完畢，因此該工序可以不考慮與底面垂直精度，而應(yīng)該主要考慮保證尺寸精度和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用248。25孔下表面定位。由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。由參考書(shū)【2】得：鉆削力 ?鉆削力矩 ..式中：D=22mm 23)1875(32)(3minaxmax ?????BBHf=所以， .?..9. ???本工序加工過(guò)程中，工件的248。屬于普通螺旋夾緊，夾緊力計(jì)算工式： )(39。0????tgrtQLW式中：?jiǎn)蝹€(gè)螺旋產(chǎn)生的夾緊力（N）；0Q—原始作用力（N）；L—作用力臂（mm）。r螺桿端部與工件間的摩擦角（176。）；?螺旋副的當(dāng)量摩擦角（176。2?28 / 67由于杠桿的生產(chǎn)量很大，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。 自定位夾緊元件、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。根據(jù)工藝要求，工藝孔分為三個(gè)工步完成加工。22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔—— ；鉸孔——248。襯套選用固定式襯套。由工序圖可知，本工序定位基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用以加工面定位故定位誤差很小，可忽略不計(jì)。加工過(guò)程的最后采用鉸加工，選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，直徑為 ??29 / 67，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔直徑 ，外徑 ，????。 鉆床夾具裝配圖該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求，即要求：各孔的實(shí)際輪廓最大實(shí)體時(shí)效邊界的控制即受直徑為φ25= 的理想圓柱面的控制；各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸φ25mm；當(dāng)孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸φ25mm時(shí)可將偏移量補(bǔ)償給位置度公差；如各孔的實(shí)際輪廓尺寸處于最，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸φ25mm的偏移，+=m。30 / 67工藝孔的表面粗糙度可由所選的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。襯套的同軸度公差：Δ 2=；襯套與鉆套配合的最大間隙：Δ 3=；鉆套的同軸度公差：Δ 4=；鉆套與鉸刀配合的最大間隙：Δ 5=； ??????所以能滿足加工要求。、精銑寬度為30mm的下平臺(tái)夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來(lái)粗、精銑寬度為30mm的下平臺(tái)。mRa??從尺寸基準(zhǔn)來(lái)看，需要以248。另外，248。因此，可以確定以短銷大平面定位，限制五個(gè)自由度，再加一個(gè)輔助支撐可以實(shí)現(xiàn)完全定位。此外，可以利用大平面31 / 67定位，如此即可實(shí)現(xiàn)完全定位。銑削刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀； Fwqueyzxpndafc0?式中， =650， =， =， =， =， =， =86， =0， =40mm， =100mm， =20，F(xiàn)ea0所以 NndzfcFwqueyzxp ?????水平分力： .垂直分力： V893?在計(jì)算時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) 4321K式中， 基本安全系數(shù)，；34 / 67加工性質(zhì)系數(shù)， ；2K刀具鈍化系數(shù)， ；3斷續(xù)切削系數(shù)， ；4則， ?HKF39。屬于普通螺旋夾緊，夾緊力計(jì)算工式： )2/)(/ 239。10??tgrtgdLsj ?式中：—沿螺旋軸線產(chǎn)生的夾緊力（N）；jF—作用在六角螺母上的力（N）；sL—作用力臂（mm）。）；?螺旋副的當(dāng)量摩擦角（176。1?螺桿（或螺母）端部與工件（或壓塊）的摩擦角（176。2螺桿（或螺母）端部與工件（或壓塊）的當(dāng)量摩擦半徑（mm）；39。35 / 67支撐釘為可調(diào)支撐，故其引起的誤差經(jīng)調(diào)節(jié)后很小。夾具圖見(jiàn)裝配圖。36 / 67總結(jié)本設(shè)計(jì)研究過(guò)程中仍然存在不足之處，有的問(wèn)題研究不深，有待于進(jìn)一步深入，具體如下：（1）缺乏實(shí)際工廠的實(shí)踐、操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能存在不合理之處，有一定浪費(fèi)；（2）與夾具相關(guān)的刀具、量具等元件了解不足，可能會(huì)導(dǎo)致元件選用不正確或者不合理；（3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，考慮有不周全之處；（4）此次設(shè)計(jì)大部分只傾向于理論可行，實(shí)際中的操作方便與否、工時(shí)占用等問(wèn)題還有待解決；37 / 67參考文獻(xiàn)【1】《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 孫麗媛 主編 冶金工業(yè)出版社 2022【2】《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 王紹俊 主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1985【3】《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 吳拓 方瓊珊主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2022【4】《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 王先逵 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2022【5】《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 成大先 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 1994【6】《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 張耀宸 主編 航空工業(yè)出版社 1987【7】《機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》 袁長(zhǎng)良 主編 中國(guó)計(jì)量出版社 1992【8】《機(jī)械制圖》（第五版） 何銘新 錢可強(qiáng) 主編高等教育出版社2022【9】《機(jī)械制造工藝學(xué)》 王先逵 主編 機(jī)械工業(yè)出版社【10】《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 李慶余 孟光耀 主編 2022【11】《UG NX4基礎(chǔ)教程 》（第二版） 江洪 李靜紅等編著 機(jī)械工業(yè)出版社2022【12】《AutouCAD 2022 繪制機(jī)械圖》 楊月英 張琳主編 中國(guó)建材工業(yè)出版社2022【13】《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》（第二版） 陳于萍 周兆元 主編 機(jī)械工業(yè)出版社2022【14】《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 吳拓 方瓊珊 主編 機(jī)械工業(yè)出版社【15】《機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版【16】《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 李洪 主編 北京出版社38 / 67致謝本文從選題、方案擬定與確定到課題的具體實(shí)際研究都是在鄭老師和馬老師的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。值此成文之際，謹(jǐn)向?qū)煴磉_(dá)我深深地敬意和衷心的感謝！在四年的大學(xué)生活、學(xué)習(xí)中，得到了機(jī)械工程學(xué)院的各位老師和同學(xué)的無(wú)私幫助，在此深表感謝！感謝所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人們！最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見(jiàn)的評(píng)閱老師們表示衷心的感謝和崇高的敬意！謝謝！39 / 67附件一磨粒噴射加工玻璃微槽摘要：磨粒噴射加工類似于噴砂加工，都可以有效的去除硬、脆材料。隨著陶瓷、半導(dǎo)體、電子設(shè)備及液晶顯示器等加工需求的增長(zhǎng)，微磨粒噴射加工技術(shù)已經(jīng)成為一種很實(shí)用的微加工技術(shù)。孔型微槽的徑向尺寸和線型微槽的寬度都是80微米，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示微磨粒噴射加工應(yīng)用在玻璃微槽加工中可以達(dá)到很好的效果，然而，加工后槽的尺寸增加了24微米。關(guān)鍵詞：微磨粒噴射加工，微磨粒，微槽，掩膜加工引言隨著近年來(lái)專用元件的發(fā)展，如半導(dǎo)體元件、微型制造加工中應(yīng)用的傳感元件等應(yīng)用范圍得到擴(kuò)展。然而，由于這些材料具有硬脆性、耐腐蝕能力強(qiáng)、熔點(diǎn)高等特點(diǎn)，很難對(duì)其進(jìn)行加工。由于微磨粒噴射加工具有生產(chǎn)效率高，材料去除過(guò)程中熱影響區(qū)非常小的40 / 67特點(diǎn)， 因此，微磨粒噴射加工被認(rèn)為是最適合硬、脆材料的加工的微加工方法。最近，關(guān)于應(yīng)用微型磨粒作為磨料的微磨粒噴射加工技術(shù)已經(jīng)被廣泛測(cè)試驗(yàn)證。McGeough 總結(jié)了當(dāng)前對(duì)工程材料微加工的一些認(rèn)識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（參考書(shū)【2】），并且介紹了一些機(jī)械加工技術(shù)，這些技術(shù)已經(jīng)可以加工那些難加工的材料，如高分子聚合物、高硬度材料及陶瓷材料（參考書(shū)【3】）. 當(dāng)前對(duì)微磨粒噴射加工的研究集中在以下幾個(gè)方面上：微磨粒噴射加工機(jī)制的確定（參考書(shū)【4】【5】）；微磨粒噴射加工的加工特性（參考書(shū)【6】～【9】）；磨粒噴射加工機(jī)床的改進(jìn)和玻璃微加工工藝的轉(zhuǎn)換（【10】【11】）；技術(shù)趨勢(shì)和應(yīng)用案例研究（【11】～【15】）。本研究的主要目的是進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn),應(yīng)用微磨粒加工技術(shù)加工所需的孔型和線型微槽。微磨粒噴射加工的基本原理微磨粒噴射加工的基本原理如圖1. 加工過(guò)程中，經(jīng)過(guò)壓縮的空氣或其它氣體帶動(dòng)微磨粒使其加速，空氣與磨粒的混合物以很高的速度（80200m/s）和密度通過(guò)微小的噴嘴沖撞到硬脆的工件上。加工41 / 67后磨粒及碎屑的混合物被輸送到分離器中，分離器將磨粒和碎屑分開(kāi)，磨粒循環(huán)利用。塑性變形區(qū)域會(huì)隨著壓縮力的增大而增大，最后，徑向及橫向裂縫分別沿垂直和平行表面方向的形成。圖2展示了在壓頭作用下微裂紋的形成過(guò)程。圖 注釋：Plastic zone→塑性變形區(qū) Lateral crack→橫向裂紋 Radial/median crack→縱向裂紋利用MAJM加工微槽的總流程如圖3。干覆膜法被應(yīng)用在此過(guò)程，油膜厚度對(duì)加工孔型的結(jié)果和精確度都有影響。在本研究中，掩膜過(guò)程的應(yīng)用過(guò)程如下：. 覆膜：將一層膜覆蓋在工件上；. 曝光：平行的紫外線照射在被加工工件的覆膜上，以獲得所需形狀；43 / 67. 顯效：被加工工件利用由蒸餾水和濃度為5%的碳酸鈉溶液進(jìn)行顯影，最終，移走所需處理區(qū)域的覆膜就可獲得所需的形狀。（3）移除覆膜，清洗工件：機(jī)械加工結(jié)束后，清除所有貼在工件表面上的覆膜，利用超聲波清洗裝置清洗工件。要加工寬度為80微米的微槽或徑向尺寸為80微米的孔，確定合適的覆膜工藝參數(shù)是很重要的。微磨粒噴射加工微槽的整個(gè)過(guò)程中，工藝參數(shù)如工件和噴嘴的距離、噴嘴內(nèi)經(jīng)、氣壓以及微磨料的流量都要保持不變。實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1.45 / 67圖4. WA800 型磨粒的顯微圖(2022)表1 .形狀測(cè)量利用光學(xué)顯微鏡對(duì)加工結(jié)果進(jìn)行觀察研究，并分析加工微操的形狀。并且測(cè)量過(guò)程會(huì)用到無(wú)測(cè)頭三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x及圖像處理程序?qū)ξ⒉蹆?nèi)尺寸進(jìn)行測(cè)量分析。47 / 67圖5. 孔型隨覆膜溫度的變化（150mJ）圖5顯示了當(dāng)曝光量為150mJ時(shí)，隨著覆膜預(yù)熱溫度的不同，覆膜工藝效果的不同。另一方面，當(dāng)曝光量為160mJ時(shí)，所有的覆膜效果都很好。正如前面提及的，當(dāng)覆膜預(yù)熱溫度高于100℃時(shí)被加工的孔型比較差（圖6.（c）和（d））。48 / 67（150 mJ)通過(guò)對(duì)光學(xué)顯微鏡觀察加工形狀的測(cè)量結(jié)果的分析，可以看到微槽的橫向尺寸比覆膜孔的橫向尺寸（80微米）大24微米。微槽的三維圖形被拍攝并被分析研究，如圖7. 槽的X方向橫斷面呈現(xiàn)“U”形，如圖8.。導(dǎo)致這樣結(jié)果的原因可能是（1）碎屑的控制難度增加；（2）隨著加工深度的增加微磨粒和氣壓的降低。其計(jì)算粗糙度為Ra=。加工后的線型微槽的三維插圖如圖11.，示。所測(cè)最大寬度和深度分別為84微米和15微米，通過(guò)選擇合適的噴嘴掃射頻率可以獲得所需的微槽深度。線型微槽的表面粗糙度測(cè)量值與孔型微槽的粗糙度值相近，為Ra=。因此，這種加工技術(shù)可以有效地用于微機(jī)械和電子產(chǎn)品包括液晶顯示器件。圖 13（1）顯示了曝光后寬度為60微米的線型圖案的標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以觀察到因?yàn)樵黾恿藪呙钑r(shí)間的數(shù)量，微槽的深度和寬度都有所增加。在使用MAJM加工的其它樣本曲線上同樣可以看到這樣的趨勢(shì)（如圖13（b）和（c）項(xiàng)）。這是因?yàn)椤氨笮?yīng)”[10]，掩模中線寬減少導(dǎo)致粒子的角度減少進(jìn)而造成這種效應(yīng)。這種趨勢(shì)被認(rèn)為是掩膜磨損較小模式下的不準(zhǔn)確的曝光。增加寬度基本上是由于掩膜的磨損。（1）掩模薄膜應(yīng)該有一個(gè)高耐磨的性能，（2）考慮到加工槽越來(lái)越大的寬度的影響，掩模模式應(yīng)小 6 結(jié)論 使用MAJM加工玻璃微槽，這一研究結(jié)果可以概括如下：（1）當(dāng)暴露量為160毫，可以得到良好的掩模結(jié)果，與加熱溫度無(wú)關(guān)。（2）機(jī)械加工槽的側(cè)面輪廓顯示U型的形狀。53 / 67（3）由于掩模薄膜和“爆炸滯后效應(yīng)”的限制，測(cè)量樣本的加工尺寸均略大于掩模模式。（5）加工深度的增加的比列，與掃描次數(shù)增加的比例接近，但是，其副作用使寬度