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山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
目錄
1 引言 4
2設(shè)計(jì)任務(wù)書 5
2.1對(duì)機(jī)床夾具的基本要求 5
2.2夾具設(shè)計(jì)的工作步驟 5
3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 6
3.1 夾具 7
3.1.1機(jī)床夾具的概念 7
3.1.2機(jī)床夾具的分類 7
3.1.3機(jī)床夾具的組成 7
3.2定位基準(zhǔn) 7
3.3工件在夾具中的定位 8
3.3.1六點(diǎn)定位原理 8
3.3.2支承點(diǎn)與定位元件 9
3.3.3完全定位與不完全定位 10
3.3.4欠定位與過定位 10
3.4組合夾具和隨行夾具 11
3.4.1組合夾具 11
3.4.2隨行夾具 11
3.5夾具定位誤差分析計(jì)算 11
4零件的工藝分析 11
4.1平面度分析 12
4.2 表面粗糙度 12
5毛坯的制造形式 12
6銑削方式的選擇 12
6.1端面銑 12
6.2周邊銑削 13
6.3 端面銑削和周邊銑削的比較 13
6.4端面銑削時(shí)的順銑與逆銑 14
6.5對(duì)稱銑削 14
6.6非對(duì)稱銑削 14
7 刀具的選擇 15
7.1基本要求 15
7.1.1硬度 15
7.1.2韌性和強(qiáng)度 15
7.1.3銑刀切削部分的材料的要求 15
7.2常用材料 15
7.2.1高速工具鋼（高速鋼和鋒鋼等） 16
7.2.2硬質(zhì)合金 16
8銑削用量 17
8.1每齒進(jìn)給量的選擇 17
8.2銑削速度的選擇 18
8.3切削液 18
8.4.切削液的種類 19
8.5 切削液的選用 19
8.6選擇測量方法 19
9夾具設(shè)計(jì) 20
9.1 基面的選擇 20
9.2 加工方案的設(shè)計(jì) 20
9.3 加工設(shè)備的選擇 21
9.4 主軸轉(zhuǎn)速，切削力及夾緊力的計(jì)算： 21
9.5 定位誤差的分析 24
9.6 使用說明書 24
10結(jié) 論 25
11 標(biāo)準(zhǔn)化審核報(bào)告 26
11.1產(chǎn)品圖樣的審查 26
11.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 26
11.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況 26
11.4審查結(jié)論 27
致 謝 28
參考文獻(xiàn) 29
氣缸體工藝及液壓夾緊銑床夾具
1 引言
夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。
1、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
2、精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。
3、高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
4、柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。
許多工件夾具系統(tǒng)依然高度依賴操作人員，由他們圍繞被裝夾的零件，依次松開和擰緊螺母和螺栓，這是一種費(fèi)時(shí)又不可靠的作業(yè)。如果沒有緊固某個(gè)螺栓，或者緊固有變化，則可能產(chǎn)生不合格的夾緊或工件變形。而液壓或氣動(dòng)型夾緊系統(tǒng)卻可以將所有的夾具一下子移動(dòng)到位，并具有統(tǒng)一的夾持力，這樣可以加快裝夾過程并從一個(gè)零件到另一個(gè)零件始終保持一致的夾緊力。
2設(shè)計(jì)任務(wù)書
2.1對(duì)機(jī)床夾具的基本要求
對(duì)機(jī)床夾具的基本要求可總括為四個(gè)方面：
①穩(wěn)定地保證工件的加工精度；
②提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率；
③結(jié)構(gòu)簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件；
④應(yīng)能降低工件的制造成本。
2.2夾具設(shè)計(jì)的工作步驟
⑴研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)
⑵考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖
⑶繪制夾具總圖
⑷確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求
⑸繪制夾具零件圖
3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理
本章主要介紹以下內(nèi)容：
1．機(jī)床夾具概述
2．工件的定位原理及定位元件
3．定位誤差分析計(jì)算
4．工件的加緊及夾緊裝置
5．機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)步驟
6．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)舉例
機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具的切削或成形運(yùn)動(dòng)處于準(zhǔn)確的相對(duì)位置。當(dāng)用夾具裝夾加工一批工件時(shí)，是通過夾具來實(shí)現(xiàn)這一要求的。而要實(shí)現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個(gè)條件：
(1)一批工件在夾具中占有正確的加工位置；
(2)夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置；
(3)刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相 對(duì)夾具，夾具相對(duì)于機(jī)床，零件相對(duì)于機(jī)床。工件的最終精度是由零件相對(duì)于機(jī)床獲得的。所以“定位”也涉及到
三層關(guān)系：工件在夾具上的定位，夾具相對(duì)于機(jī)床的定位，而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是間接通 過夾具來保證的。工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上，否則，在加工過程中因受切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動(dòng)，破壞了原來的準(zhǔn) 確定位，無法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。
3.1 夾具
3.1.1機(jī)床夾具的概念
機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。
3.1.2機(jī)床夾具的分類
機(jī)床夾具可根據(jù)其使用范圍，分為通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具等類型。機(jī)床夾具還可按其所使用的機(jī)床和產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源等進(jìn)行分類。根據(jù)所使用的機(jī)床可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具（鉆模）、鏜床夾具（鏜模）、磨床夾具和齒輪機(jī)床夾具等，根據(jù)產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等。
3.1.3機(jī)床夾具的組成
(1)定位元件
(2)夾緊裝置
(3)對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置
(4)連接元件
(5)夾具體
(6)其它元件及裝置
3.2定位基準(zhǔn)
基準(zhǔn)是用以確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)，線，面。在加工中用以定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。有時(shí)，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定具體存在（例如孔的中心線和對(duì)稱中心平面等），其作用是由某些具體表面（如內(nèi)孔圓柱面）體現(xiàn)的，體現(xiàn)基準(zhǔn)作用的表面稱為基面。
3.3工件在夾具中的定位
3.3.1六點(diǎn)定位原理
任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個(gè)自由度。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件的六點(diǎn)定位原理是指用六個(gè)支撐點(diǎn)來分別限制工件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。
3.3.2支承點(diǎn)與定位元件
上圖為常見定位方式中的定位元件所限制的自由度和相當(dāng)?shù)闹С悬c(diǎn)數(shù)
3.3.3完全定位與不完全定位
工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱為完全定位。按加工要求，允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不被限制的定位稱為不完全定位。
3.3.4欠定位與過定位
按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。在確定工件定位方案時(shí)，欠定位時(shí)絕對(duì)不允許的。工件的同一自由度背二個(gè)或二個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱為過定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。
消除過定位及其干涉一般有兩個(gè)途徑：其一是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度；其二是提高工件定位基面之間及夾具定位元件工作表面之間的位置精度，以減少或消除過定位引起的干涉。
3.4組合夾具和隨行夾具
3.4.1組合夾具
組合夾具是由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的專用夾具。
3.4.2隨行夾具
隨行夾具是大批量生產(chǎn)中在自動(dòng)線上使用的一種移動(dòng)式夾具。
3.5夾具定位誤差分析計(jì)算
所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)一批工件來說，
刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序
基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。
4零件的工藝分析
該氣動(dòng)缸體只有一個(gè)加工表面（上表面，以∮80的孔為中心）平面的技術(shù)要求只要是對(duì)平面度，表面粗糙度的要求0.05。
4.1平面度分析
平面度是指平面的平整程度,符號(hào)表示本零件的頂面和基準(zhǔn)面的平面度誤差在整個(gè)平面內(nèi)最大不允許超過0.05mm ,即平面度公差為0.05mm。
4.2 表面粗糙度
表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性該零件粗糙度要求為。
5毛坯的制造形式
毛坯的選擇對(duì)零件工藝過程的經(jīng)濟(jì)性有很大影響，工序數(shù)量，材料消耗加工工時(shí)等都取決于所選擇的毛坯，但要提高毛坯的質(zhì)量往往會(huì)使毛坯制造困難，需要復(fù)雜的工藝和昂貴的設(shè)備，增加了毛坯的成本，這兩者是矛盾的。因此毛坯的種類和制造方法的選擇要根據(jù)毛坯的類型和具體的生產(chǎn)條件決定。同時(shí)應(yīng)該注意到，充分使用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以便降低零件生產(chǎn)總成本提高質(zhì)量。
零件材料為HT200，其表面形狀比較復(fù)雜，內(nèi)腔也較復(fù)雜，因此選擇鑄造的方法獲得毛坯，鑄型用的材料來源廣泛，價(jià)格低廉，鑄件可部分用廢零件或廢金屬料熔煉而成。此外，鑄件的形狀尺寸與零件很接近，因而節(jié)約了大量金屬材料和加工工時(shí)，同時(shí)鑄件抗壓強(qiáng)度高，抗振性好，易于加工但生產(chǎn)周期長，需要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。
據(jù)以上分析，采用鑄造的方法獲得毛坯是比較合理的。
6銑削方式的選擇
6.1端面銑
端面銑削是指用銑刀端面齒刃進(jìn)行的銑削，是利用分布在銑刀端面上的刀尖來加工平面的，在銑床上銑削平面，尤其是較寬，較大的平面和大平面，大都采用端面銑削的方法加工，用端面銑削的方法銑出的平面，其平面度主要取決于銑床主軸軸線與進(jìn)給方向的垂直度，若主軸與進(jìn)給方向垂直，則刀尖旋轉(zhuǎn)時(shí)的軌跡為一個(gè)與進(jìn)給平行我圓環(huán)，這個(gè)圓環(huán)割出一個(gè)平面，此時(shí)，銑刀刀尖在工件表面銑出網(wǎng)狀的刀紋。
若銑床主軸與進(jìn)給方向不垂直，則相當(dāng)于一個(gè)傾斜的圓環(huán)，把工件切出一個(gè)凹面，此時(shí)，工件表面將形成單向胡形刀紋，在銑削過程中，若進(jìn)給方向是從刀尖高的一邊移向低的一邊時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生“拖刀”現(xiàn)象，反之則無“拖刀”現(xiàn)象
6.2周邊銑削
周邊銑削是指用銑刀周邊齒刃進(jìn)行的銑削是指利用分布在銑刀圓柱面上的刀刃來銑削并形成平面,所以周邊銑削適用于加工不太寬和較窄的平面，也適用于周邊銑削加工，對(duì)寬度大于120mm的平面，就不太合適，除特殊情況外最好采用端面銑削，用周邊銑削的方法銑出的平面，其平面度主要取決于銑刀餓圓柱度，因?yàn)橛弥苓呫娤鞣椒ㄣ姵龅钠矫?，相?dāng)于工件在圓柱下做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)被輾出一個(gè)平面，是用圓柱銑刀銑削平面的情況，精削時(shí)要保證銑刀的圓柱度。
6.3 端面銑削和周邊銑削的比較
端面銑削時(shí)，由于端銑刀桿短，剛性好，刀片裝夾方便，尤其是可轉(zhuǎn)位銑刀，適用于進(jìn)行高速銑削移動(dòng)銑削，能顯著提高生產(chǎn)率和減少表面粗糙度值。
端銑刀的直徑最大可達(dá)1m左右，能一次銑出較寬的表面，同時(shí)工作的刀齒比較多，故震動(dòng)小而平穩(wěn)，效率也高。
端銑刀的刃磨沒有圓柱形銑刀要求嚴(yán)格，在一把端銑刀上，若各個(gè)刀齒刃磨的高低不齊，半徑方向也出入不等，但對(duì)銑出平面的平面度是沒有影響的，只對(duì)銑削時(shí)平穩(wěn)性和表面粗糙度值有影響。
用端面銑削獲得的平面只可能是凹面，從使用情況看大都只允許凹不允許凸；而用周邊銑削獲得平面，則凸和凹都可能產(chǎn)生，因此 用端面銑削平面比較合理。
對(duì)于銑削用量相同，并在端銑刀上不采用修光刀刃等措施的情況下，用周邊銑削加工出的表面粗糙度值小。
用周邊銑削時(shí)，能一次切除較大的銑削層深度（吃刀量）
據(jù)以上分析與比較本工件采用端面銑削的方法。
6.4端面銑削時(shí)的順銑與逆銑
端面銑削時(shí)，根據(jù)銑刀與工件之間的相對(duì)位置不同而分為對(duì)稱對(duì)稱銑削和非對(duì)稱銑削。
6.5對(duì)稱銑削
工件處在銑刀中間時(shí)的銑削稱為對(duì)稱銑削，銑削時(shí)，刀齒在工件的前半部分為逆銑，在進(jìn)給方向的銑削分力 Ff與進(jìn)給方向相反。刀齒在工件的后半部分為順銑，與進(jìn)給方向相同。
對(duì)稱銑時(shí)，在銑削層寬度較窄和銑刀齒數(shù)少的情況下，由于Ff 在進(jìn)給方向上的交替變化，使工件和工作臺(tái)容易產(chǎn)生竄動(dòng)。另外，在橫向的水平分力Ff 較大，對(duì)窄長的工件易造成變形和彎曲，所以只有在工件寬度接近銑刀直徑時(shí)才采用對(duì)稱銑削。
6.6非對(duì)稱銑削
工件的銑削層寬度偏向銑刀一邊時(shí)的銑削稱為非對(duì)稱銑削，即銑刀中心與銑削層寬度的對(duì)稱線處在偏心狀態(tài)下的銑削，非對(duì)稱銑削時(shí)有順銑和逆銑兩種。
非對(duì)稱逆銑銑削時(shí)，逆銑部分占的比例大，在各個(gè)刀齒上的F 之和與進(jìn)給方向相反，所以不會(huì)拉動(dòng)工作臺(tái)。端面銑削時(shí)刀刃切入工件雖由薄到厚，但不等于從零開始，因而沒有因而沒有像周邊銑削時(shí)那樣的缺點(diǎn)，從薄處切入刀齒的沖擊反而較小，故振動(dòng)較小，另外工件所受的垂直銑削力Ff 又于銑削方式無關(guān)，因此在端面銑削時(shí)，應(yīng)采用非對(duì)稱逆銑。
非對(duì)稱順銑，銑削時(shí)，順銑部分占的比例大，為在各個(gè)刀齒上的Fv 之和，與進(jìn)給方向相同，故易拉動(dòng)工作臺(tái)。在銑削塑性和韌性好，加工硬化嚴(yán)重的（如不銹鋼和耐熱剛等）材料時(shí)，采用不對(duì)稱順銑，以減少切削粘附和提高刀具壽命，此時(shí)必須調(diào)整好絲趕副的傳動(dòng)間隙。
經(jīng)上述端銑時(shí)順銑與逆銑的對(duì)比與分析，在端面銑削時(shí)采用非對(duì)稱逆銑。
7 刀具的選擇
7.1基本要求
銑刀切削部分的常用材料應(yīng)滿足以下基本要求：
7.1.1硬度
在常溫下，刀具切削部分必須具有足夠的硬度才能切入工件，由于在切削過程中會(huì)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因而要求刀具材料在高溫下仍能保持其硬度，并繼續(xù)進(jìn)行切削。
7.1.2韌性和強(qiáng)度
高的強(qiáng)度和好的韌性 在切削過程中，刀具要承受很大的沖擊力，所以刀具眼材料要具有較高的強(qiáng)度，否則易斷裂和損壞。由于銑刀受到?jīng)_擊和振動(dòng)，因此銑刀條件還具備好的韌性，才不易崩刃，碎裂。
7.1.3銑刀切削部分的材料的要求
刀具的切削的切削部分不但要承受切削過程中的高溫，高壓及沖擊載荷，而且還要受到切削中工件的強(qiáng)烈摩擦，因此，作為刀具切削部分的材料必須具備較高的硬度，韌性，此外，還需有良好的冷熱加工性能。
7.2常用材料
具有上述性能的材料很多，常用的銑刀材料有高速工具鋼和硬質(zhì)合金兩種。
7.2.1高速工具鋼（高速鋼和鋒鋼等）
有通用高速鋼和特殊用途高速鋼兩種，通用高速鋼是指加工一般金屬材料用的高速鋼，其牌號(hào)有W18Cr4V.W6Mo5Cr4V等。
W18Cr4V是鎢高速鋼，具有較好的綜合性能，常溫時(shí)該材料硬度為HRC62～65，在600℃高溫時(shí)，硬度約為HRC51，抗彎強(qiáng)度約為3500MPa，磨削性能好。所以各種通用銑刀都采用這種牌號(hào)的高速鋼材料制造。
W6Mo5Cr4V是鎢鋼系高速鋼，它的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和熱塑性均比W18Cr4V好，而磨削性能稍比W18Cr4V差，而其他情況基本相同。用于其熱塑性和韌性較好故常用于制造成形刀具和承受沖擊力較大的銑刀。
特殊用途高速鋼是通過改革高速鋼的化學(xué)成分來改變其切削性能而發(fā)展起來的。它的常溫硬度和高溫硬度比才常用高速鋼高，這種材料的刀具主要用于加工耐熱鋼，不銹鋼，高溫或超強(qiáng)度材料等難加工材料。
近年來，我們研究成功了許多新型高速鋼。用于制造銑刀的新型高速鋼牌號(hào)為 W6Mo5Cr4V2Al，C50（鋼）和W6Mo5Cr4V5SiN6A120鋼等。
高速鋼具有以下特點(diǎn)：
1）合金元素如（鎢），（鉻），，等的含量較高，淬火硬度
可達(dá)62-70，在高溫下，仍能保持較高的硬度
2）刃口強(qiáng)度和韌性好，抗振性強(qiáng)，能用于制造切削速度較低的刀具，
即使剛性較差的機(jī)床，采用高速鋼銑刀仍能順利切削。
3）工藝性能好，鍛造焊接、切削加工和刃磨都比較容易，還可以制造形狀復(fù)雜的刀具。
4）與硬質(zhì)合金材料相比，能有硬度較低，熱硬性和耐磨性較差等特點(diǎn)。
7.2.2硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金是以金屬碳化物化WC（碳化鎢）、TiC（碳化鈦）和以Co（鈷）粘接劑粉末冶金工藝制造而成，其主要特點(diǎn)如下：
1）.耐高溫。在800～1000度左右仍能保持良好的切削性能切削時(shí)可選用比高速鋼高4～8倍的切削速度。
2）.常溫硬度高，耐磨性好。
3）.抗彎性低，沖擊刃度差，切削刃不易刃磨的很鋒利。為了節(jié)省高速剛，直徑較大而不太薄的銑刀大多作成鑲齒刀，為提高生產(chǎn)效率和銑刀壽命；成型銑刀很多采用涂層刀齒。
經(jīng)上分析，比較后決定采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。
根據(jù)圖樣給定的平面寬度尺寸現(xiàn)選用外徑為200mm，Z=20的鑲齒三面刃銑刀。
8銑削用量
在銑削過程中所選用的銑削用量稱為銑削用量，銑削用量包括銑削層寬度，銑削層深度，銑削速度和進(jìn)給量，銑削用量的選擇，對(duì)提高生產(chǎn)效率，改善工件表面粗糙度和加工精度都有密切的關(guān)系。
選擇銑削用量，是在保證銑削加工質(zhì)量和工藝系統(tǒng)剛性所允許的前提下進(jìn)行的，首先應(yīng)選用較大的每齒進(jìn)給量，最后確定銑削速度。
銑削層深度選擇銑削層深度主要根據(jù)工件的加工余量和加工表明的精度來確定，當(dāng)加工余量不大時(shí)，應(yīng)盡量一次進(jìn)給銑去全部加工余量，只有當(dāng)工件的加工精度要求較高或加工表面粗糙度小于Ra6.3時(shí)，才分粗精銑兩次進(jìn)給。
因本工件為鑄鐵，所選刀具為高速鋼銑刀，現(xiàn)選取粗銑時(shí)的銑削層深度為5～7mm，精銑銑削層深度為0.5～1mm。
8.１每齒進(jìn)給量的選擇
粗銑時(shí)，限制進(jìn)給量提高的主要因素是切削力，進(jìn)給量主要根據(jù)銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，刀軸尺寸，刀齒強(qiáng)度以及機(jī)床夾具等工藝系統(tǒng)的剛性來確定，在強(qiáng)度，剛度許可的條件下，進(jìn)給量應(yīng)盡量選的大些。
精銑時(shí)，限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度，為了減少工藝系統(tǒng)的彈性變形，減小已加工表面的殘留面積高度，一般采取較小進(jìn)給量。
綜上分析，因本工件的加工刀具為高速鋼鑲齒三面刃銑刀，所以選取每齒進(jìn)給量為0.12~0/20mm。
8.2銑削速度的選擇
粗銑時(shí)，確定銑削速度必須考慮到銑床功率的限制，精銑時(shí)，一方面應(yīng)考慮提高工件的表面質(zhì)量，另一方面要從提高銑刀耐用度來考慮選擇。
經(jīng)上述分析，現(xiàn)選取銑削速度選擇為15～21r/min。
8.3切削液
在銑削過程變形與摩擦所消耗的功絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苤率沟都獾臏囟壬暮芨?，高溫?huì)使刀刃很快磨鈍和損壞，使加工出來的工件質(zhì)量降低，為了降低切削溫度，目前.切削液的作用采用的方法是切削時(shí)，沖注切削液。
切削液的作用
(1)冷卻的作用： 切削液能吸收和帶走熱量在洗削過程中產(chǎn)生大量的熱量充,分澆注切削液，能帶走大量熱量和降低溫度，有利于提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)潤滑作用： 切削液可以減少切削過程中的摩擦，減小切削阻力顯著提高表面質(zhì)量和刀具耐用度。
(3)防銹作用 ： 切削液能使機(jī)床，工件，刀具不受周圍介質(zhì)的腐蝕。
(4)沖洗作用： 在澆注切削液時(shí)，能把銑刀齒槽中和工件上的切削沖擊大，具在銑削溝槽等切削不易，排出的地方，較大流量切削液能把切削沖出來使銑刀不因切削阻塞而影響銑削和表面質(zhì)量。
8.4.切削液的種類
(1)水溶液：水溶液的主要成分是水，冷卻性較好。使用時(shí)一般加入定量的水溶性，防銹添加劑，由于水溶液比熱容大，流動(dòng)性好，價(jià)格低廉，所以應(yīng)用廣泛。
(2)乳化液：乳化液是將乳化油用水稀釋而成的。這種切削液具有良好的冷卻性能，但潤滑，防銹能較差，使用時(shí)，常加入一定量的防銹添加劑和極壓添加劑（含硫，磷，等元素）。
(3)切削油：切削油的主要成分是礦物油（柴油和機(jī)油）也可以選擇植物油，柴油和豆油，硫化油和其他的混合油等，這類切削液的比熱容低流動(dòng)性差是一種以潤滑為主的 切削液。所有時(shí)也可以加入防銹添加接、以提高其銹和潤滑性能。
8.5 切削液的選用
切削液應(yīng)根據(jù)工件材料，刀具材料和加工工件來選用。
(1)粗加工時(shí)，由于切削量產(chǎn)生的熱量溫度高，而對(duì)表面質(zhì)量的要求并不高，所以應(yīng)采用以冷卻為主的切削液，
(2)精加工時(shí)，對(duì)工件表面、質(zhì)量要求高，并希望銑刀的耐用度高，希望用有良好的潤滑作用的切削液。精加工的切削量少產(chǎn)生的熱量也少，所以對(duì)冷卻的要求并不高，應(yīng)選用以潤滑為主，并具有一定的冷卻作用的切削液。
本工件為鑄鐵，對(duì)于切削液粗銑時(shí)一般不用，必要時(shí)用壓縮空氣或乳化液，精銑時(shí)切削液一般也不用，必要時(shí)用壓縮空氣，乳化液或極壓乳化液。
8.6選擇測量方法
(1)平面度采用刀口形直尺檢驗(yàn)。
(2)平行面之間的尺寸和平行讀應(yīng)用外徑千分尺測量
(3)直度用900角尺檢驗(yàn)
(4)表面粗糙度采用測樣板類比檢驗(yàn)
9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，需設(shè)計(jì)專用夾具經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，現(xiàn)決定設(shè)計(jì)組合機(jī)車上銑削氣缸體上平面的夾具。
9.1 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保障，生產(chǎn)得到保證，生產(chǎn)率的到提高，否則加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
本工件以內(nèi)平面N，前后兩半圓孔和前端面，以及上平面水套孔一側(cè)面B為定位基準(zhǔn)，分別以支持釘5，定向塊9，擋銷2及校正塊裝置定位，完成六點(diǎn)定位，由于工件較大，因此在工件底面有四個(gè)輔助支承釘13，以增強(qiáng)定位的剛性與穩(wěn)定性。
安裝時(shí)，先將工件放在兩個(gè)支承釘5（消除Z 一個(gè)自由度）和擋銷2上（消除Y 1個(gè)自由度）并由兩個(gè)浮動(dòng)定向塊9定向（消除X Y Z三個(gè)自由度）然后翻下校正塊4，調(diào)節(jié)螺釘6使調(diào)節(jié)銷8伸出，推動(dòng)工件繞兩支承釘5回轉(zhuǎn)直到工件上平面水套孔的一側(cè)面B與貼合校正塊的量塊14工作面對(duì)齊，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄11通過鎖緊油缸動(dòng)作，把工件夾緊，此時(shí)六個(gè)自由度全部消除。
由于工件在后道工序加工氣缸孔時(shí)要求壁厚均勻，且保證與M面距離為123 0.2mm,因此本夾具不用工件毛坯底面為定位基準(zhǔn)，而采用了校正塊裝置，校正塊共兩塊（也可用一塊），其校正精度由調(diào)整螺釘3調(diào)節(jié)，為保證氣缸孔C中心與該孔上平面垂直，以及尺寸123 0.2mm，校正塊基面與定向塊中心距為123 0.05mm，必要時(shí)尚需修刮量塊的工作面，這些是在工件定位時(shí)特別要注意的。
9.2 加工方案的設(shè)計(jì)
由機(jī)械加工順序安排的原則；
(1)先粗后精，粗精分開
(2)先基準(zhǔn)后其他
(3)先主要后其次
(4)先面后孔
現(xiàn)安排加工方案如下：
加工工序：
序號(hào)
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
01
鑄造
02
時(shí)效
03
粗銑工件上平面
內(nèi)平面N前后兩半圓孔及上平面水套孔一側(cè)面B
04
精銑工件上平面
內(nèi)平面N前后兩半圓孔及上平面水套孔一側(cè)面B
05
清洗，去毛刺
06
檢驗(yàn)
9.3 加工設(shè)備的選擇
序號(hào)
加工內(nèi)容
設(shè)備
刀具
01
銑上平面
組合機(jī)床
高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=20
02
銑上平面
組合機(jī)床
高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=20
9.4 主軸轉(zhuǎn)速，切削力及夾緊力的計(jì)算：
刀具，高速鋼鑲齒三面刃銑刀，φ200mm，Z=20
1）.粗銑 取銑削速度
(1)
每進(jìn)給量 . (2)
則銑床主軸轉(zhuǎn)速為
(3)
每分鐘進(jìn)給量為
(4)
實(shí)際調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速為：
，每分鐘進(jìn)給量。
2）.精銑，取銑削速度，每齒進(jìn)齒量
，實(shí)際調(diào)速主軸轉(zhuǎn)速為n=75r/min，每分鐘進(jìn)給量為
3）.粗銑時(shí)的銑削層深度為5mm，精銑時(shí)為0.5mm.
銑削層寬度分別為
(5)
其中：，， ， ，
（在加工面上側(cè)面的近試值），
, , ,
得到
水平面力：
垂直分力：
在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
(6)
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
選用兩氣缸兩斜契夾緊機(jī)構(gòu)，鍥角
其結(jié)構(gòu)選用5型，則擴(kuò)力比，為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力為
(7)
(8)
其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),則
氣缸的選用φ1.7mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓為時(shí),氣缸推力為3900N,由
于已知斜鍥機(jī)構(gòu)擴(kuò)力比為,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為
此時(shí)已大于所需的6720N的夾緊力,故本夾具安全工作.
9.5 定位誤差的分析
一批工件逐個(gè)的在夾具上定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。
但對(duì)于本零件來說，因?yàn)闈M足了基準(zhǔn)重合的原則，所以，。
雖然有兩處采用平面定位，。但是，因?yàn)檫€有一個(gè)孔定位，所以，
9.6 使用說明書
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用受動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動(dòng)夾緊方式。本工序在粗加工時(shí)，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個(gè)夾具過于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削力深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜鍥夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.4Mpa增至0.5Mpa），以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具總的感覺還比較緊湊。
10結(jié) 論
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了許多以前我沒有接觸過的東西和學(xué)到了許多書本中沒有的知識(shí)，從中提高了我運(yùn)用各種知識(shí)的能力,并懂了怎樣運(yùn)用手中的知識(shí)去設(shè)計(jì)有價(jià)值的東西，來提高效率。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了從機(jī)器功能的要求出發(fā)，合理選擇緊固機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)，制定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算零件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我具備了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程、機(jī)械制造課程和其他選修課程的理論和實(shí)際知識(shí)的能力，使我現(xiàn)在初步具備了解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。通過設(shè)計(jì)時(shí)間，掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，進(jìn)一步培養(yǎng)了我分析解決實(shí)際問題的能力。
經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差與技術(shù)測量、金屬切削原理與刀具等）的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。
能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。進(jìn)一步提高了我運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我自己覺得做得還是比較成功的，在老師的指導(dǎo)下我成功的把液壓夾緊銑床夾具畫出來，把別人認(rèn)為簡單的東西做好了就不簡單。把別人認(rèn)為不可以的東西變得可以了你就成功了。雖然這次剛開始的時(shí)候遇到了很多困難，以前沒接觸過夾具，不知道從哪里下手做，在經(jīng)過指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助下，自己感覺越來越有頭緒了，路子就漸漸清新起來，原來我們對(duì)加工零件的定位基準(zhǔn)怎么也拿不準(zhǔn)，又不會(huì)判斷?，F(xiàn)在看來是很簡單的事，自己搞復(fù)雜了。在對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件的選擇還存在很多不足。還須在以后的日子里還需加倍努力學(xué)習(xí)，把它弄懂、弄會(huì)。
以后的學(xué)習(xí)和生活中我會(huì)盡我所能將其完善，爭取能設(shè)計(jì)出比現(xiàn)在更好的夾具來。在這次設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的一些不合理的機(jī)構(gòu)將不再出現(xiàn)，我會(huì)在以后的工作中多積累一些這方面的知識(shí)，因?yàn)檫@不光能提高我自身的設(shè)計(jì)加工能力，同時(shí)也能為我創(chuàng)造財(cái)富。
對(duì)于班級(jí)的同學(xué)我也要向他們說一聲謝謝，是他們在我遇到困難時(shí)給我無償?shù)奶峁椭?，我能這么順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)多虧了他們的幫助。
11 標(biāo)準(zhǔn)化審核報(bào)告
11.1產(chǎn)品圖樣的審查
液壓夾緊銑床夾具的設(shè)計(jì)已基本完成，先具備全套圖紙和一線基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定對(duì)齊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查，結(jié)論如下：
（1） 產(chǎn)品圖樣完整,同意，負(fù)荷GB4460-84 , GB-83《機(jī)械制圖》的規(guī)定。
（2） 產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1800 , 3-1998的規(guī)定。
（3） 產(chǎn)品圖樣的編號(hào)符合JB/T5054、5-2000《中華人民共和國機(jī)械業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)的完整性。
（4） 圖紙標(biāo)題欄與明細(xì)欄符合GB/T10609. 1-1989GB/T10690. 2-1989的規(guī)定。
（5） 產(chǎn)品圖樣粗糙度的標(biāo)注符合GB131-83《表面特征代號(hào)及注法》的規(guī)定。
11.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查
（1）產(chǎn)品技術(shù)文件名詞、術(shù)語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣設(shè)計(jì)文件 術(shù)語》及有關(guān)規(guī)定。
（2）量和單位符合GB3100、GB3102-93的規(guī)定。
（3）技術(shù)文件所用的編碼符合JB.T8823-1998《機(jī)械工業(yè)企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。
（4）技術(shù)文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整性》的規(guī)定及相關(guān)部門有關(guān)具體要求。
11.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況
本設(shè)計(jì)所使用的緊固件均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓、螺釘，材料及材料代號(hào)也符合國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒的標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
11.4審查結(jié)論
經(jīng)過四輪貨車轉(zhuǎn)向系的標(biāo)準(zhǔn)化審查，認(rèn)為該設(shè)計(jì)基本貫徹了國家最新頒發(fā)的各種標(biāo)準(zhǔn)，圖紙和設(shè)計(jì)文件完整齊全，符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
致 謝
我能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我要感謝我的指導(dǎo)老師，他在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中給了我很多幫助，原本他的事情就多，每次我遇到問題向他請教時(shí)他都會(huì)很耐心的指導(dǎo)我，并給我提了很多寶貴的意見，正是由于他的寶貴意見才使我的課題得到完善，設(shè)計(jì)得比較合理，但他不管刮風(fēng)下雨，在百忙中抽出空余時(shí)間來指導(dǎo)我。正是由于他的悉心指導(dǎo)和耐心的教導(dǎo)才使我這么順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，因此我要對(duì)他說一聲“感謝”。
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