夹具设计毕业设计说明书机床方刀架Word文件下载.docx
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硬度是刀具材料应具备的基本特性。
刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大切削金属所用刀具的切削刃硬度一般都在60HRC以上。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力。
一般来说，刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。
组织中硬质点（碳化物，氮化物）的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越高。
但刀具材料的耐磨性还取决于和他的化学成分，强度，显微组织及摩擦区的温度有关。
2.3.2足够的强度和韧性
要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程中通常要出现的冲击和振动的条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具就必须具有足够的强度和韧性。
2.3.3高的耐热性
耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。
它是指刀具材料在高温条件下保持硬度，耐磨性，强度和韧性的性能，刀具材料的高温硬度愈高，则刀具的预热性能愈好，允许的切削速度愈高。
除高温硬度外，刀具材料还应具备在高温下抗氧化的能力，以及良好的抗粘结的能力，即刀具材料应具有良好的化学稳定性。
2.3.4良好的热物理性能和耐热冲击性能
刀具材料的导热性愈好，切削热愈容易从切削区散走，有利于降低切削温度。
刀具在断续切削或使用切削液时，常常受到很大的热冲击（温度变化剧烈）因而刀具内部会产生裂纹导致断裂。
2.3.5良好的工艺性能
为便于刀具制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能，如铸造性能，热处理性能，高温塑性变形性能，磨削加工性能。
2.3.6经济性
经济性是刀具材料的重要指标之一，刀具材料的发展应结合本国资源。
有的刀具虽然单成本很贵，但因其使用寿命很长，所以费用不一定很高，。
因此在选用时，要考虑经济效果，同时要保证他的稳定性和可靠性。
2.4零件的工艺分析
2.4.1零件图样分析
由零件图可知，其材料为45钢。
该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲载荷作用的工作条件。
（1）
孔对基准B的位置度要求为
。
（2）图中左端（方刀架底面）平面度公差为
（3）图中左端对基准B的垂直度要求为
（4）C表面热处理40～45HRC.
（5）材料为45钢。
2.4.2工艺分析
方刀架的加工主要是有较高的定位配合表面接触精度高
1、以φ25+0.0230端面与φ25+0.0230孔的轴线垂直要求不大于0.025mm，让刀架表面转位灵活。
φ25+0.0230端面平面度要求不大于0.008mm,高精度可证接触及润滑性好。
φ15+0.0190与φ25+0.0230孔的同轴度高为0.05mm，以及以φ25+0.0230为对称的两个φ15+0.0190孔的位置精度为±
0.02mm。
2、φ36与φ25+0.0230对接处加工退刀槽至φ37±
0.mm1距φ36端面为390-0.8mm宽3mm侧面φ10+0.0300螺栓孔将刀架锁紧在手柄上推动旋转提出尺寸公差要求。
C表面淬火以保证接触面强度和硬度及耐磨性。
3、φ25+0.0230表面进行磨削加工以满足平面度要求。
2.5生产类型
中批量生产（年产量为5000件）
3.工艺规程的设计
在生产中，凡是改变生产对象的形状，尺寸，相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
如毛坯制造工艺过程，机械加工工艺过程，热处理工艺过程及装配工艺过程等。
在许多情况下，工艺过程不是一成不变的，但在一定的生产条件下，应尽量使工艺过程制定的最为合理，最符合生产实际。
将合理的，确定的工艺过程写成工艺文件，作为组织生产，管理和进行技术准备的依据，即为工艺规程。
工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；
二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。
3.1确定毛坯的制造方式
由于产量为中批量生产且外形简单，采用模煅
3.2面的选择
基面选择得下确与合理，可以使加工质理得到保证，生产得以提高。
3.3基准的选择
毛坯为锻件，从结构的要求看，选Φ36端面作粗基准，加工Φ25端面，然后以Φ25端面为精基准，加工所有面。
（基准重合原则）
3.3.1工艺路线
a）工艺路线方案一：
1、铣ф36端面
2、铣四个侧面
3、铣四个侧面压力槽，留精加工余量，精铣C面
4、粗、精车ф25端面，车环形滑槽，钻ф25孔至ф23，扩ф24.8，铰ф25+0.0230,倒角.
5、精车ф36端面,镗孔ф36,车退刀槽,倒角.
6、孔ф14,扩孔ф14.85,铰孔ф14.95,精铰ф15+0.0190.
7、钻8-ф10.2,攻8-M12-6H,翻钻ф9.8,扩ф10.2,铰孔ф10+0.030,攻M12-6H.
8、倒角
9、C面淬火,HRC40-45
10、刮ф25端面
11、终检,清洗
b）工艺路线方案二：
⑴粗、精车ф36端面，钻孔ф25+0.0230至ф23,镗ф36孔,车退刀槽ф37±
0.1×
3,倒角.
⑵铣四个侧面
⑶铣压力槽,C面留加工余量,精铣C面.
⑷在ф25+0.0230端面,车环形槽,镗ф25+0.0230孔至尺寸,倒角
⑸中检
⑹钻铰4×
ф15+0.0190
⑺钻8×
M12-6H至ф10.2、攻丝，钻ф9.8,铰φ10+0.030扩ф10.2,攻丝
⑻倒角
⑼表面C淬火
⑽磨ф25端面,磨ф36端面
⑾磨四侧面
⑿刮ф25端面
⒀清洗、终检
c）工艺方案比较和分析：
上述两个工艺方案的特点在于：
方案一应先粗铣ф25端面以ф36端面为粗基准然后以加工好的ф25端面为精基准，相应铣四侧面和压力槽，工序比较集中、合理，但精铣C面应另设一道工序，ф25端面还要磨削。
方案二：
先加工ф36端面并钻孔可以便于加工侧面和压力槽时利于装夹，但要经常换用机床影响效益。
并精铣C面和铣压力槽分成两道工序。
改过后具体工艺过程如下：
⑴粗铣ф25端面
⑵粗精铣四侧面
⑶铣四侧压力槽C面，留精加工余量
⑷粗精车ф36端面，钻孔ф23，扩孔ф36，镗ф37±
0.1退刀槽,倒角
⑸精车ф25端面,车环形滑槽,扩孔ф24.8,粗铰ф24.94,精铰ф25+0.0230倒角
⑹钻孔ф14,扩孔ф14.85,粗铰ф14.95,精铰ф15+0.0190
⑺钻孔8×
ф10.2,攻丝8-M12-6H,钻孔ф9.8,扩孔ф10.2,铰孔ф10+0.0300攻丝M12-6H
⑻精铣C面
⑼C面淬火HRC40-45
⑽磨面
⑾倒角
⑿刮面
13去毛刺,清洗,终检
3.3.2根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
d）毛坯尺寸据《机械制造工艺简明手册》（以下称：
工艺手册）据表2.2-25及2.2-20查得:
尺寸1250-0.6单边加工余量为2.0~2.5mm偏差为±
1.0mm
尺寸720-0.12单边加工余量为2.0~2.5mm偏差为±
0.5mm
则取毛坯尺寸为130x130x77的方块
e）ф25+0.0230和ф36的内孔加工:
毛坯为实心不冲孔ф25+0.0230孔精度界于IT-IT8之间参<
<
工艺手册>
>
表2.3-8或表2.3-9确定工序尺寸和余量
钻孔:
ф23mm
镗孔:
ф36深390-0.82Z=13mm
扩小孔:
ф24.8mm2Z=1.8mm
铰孔:
ф25+0.02302Z=0.2mm
3、定位孔ф15+0.0190X4的加工精度参<
表2.3-8
ф14mm
扩孔:
ф14.85mm2Z=0.85mm
粗铰:
ф14.95mm2Z=0.1mm
精铰:
ф15+0.0190
4、9-M12-6H并攻丝查<
表2.3-8及2.3-20
钻孔：
8Xф10.2mm
攻丝:
8-M12
5、M12-6H定位销孔查<
表2.3-9
ф9.8mm
ф10.2mm2Z=0.4mm
ф10+0.03002Z=0.2mm
M12-6H
6、ф25+0.0230端面nP=0。
015mm
3.4确定切削用量及工时
3.4.1工序一：
粗铣ф25端面：
用计算法确定切削用量及工时。
1、加工条件：
工件材料：
45号钢σb=0.67Gpa模煅
加工要求：
粗铣130X130端平面深度ap=1-2mm
量具:
游标卡尺
机床：
X52K
刀具：
镶齿套式面铣刀铣刀直径ф200mm齿数Z=20
fz=0.08mm/齿ap=1.5mm参<
切削用量简明手册>
（以下简称：
切削手册>
）
V=CvD0.25/T0.2t0.1fz0.2B0.5Z0.1
Cv=73D=200T=240t=1.5B=135Z=20参<
金属机械加工工艺人员手册>
表10-106
得V=51.82m/min
所以V=45.08m/min
n=1000vπd=1000x45.083.14x200=71.78r/s参<
表4.2-36
取n=75r/s
则v=47.1m/min
工作台每分钟进给量fm=fzZnw=0.08x20x75=120mm/min
参<
l1=28.5mml2=4mm
tM=l+l1+l2/fm=130+28.5+4/120=1.35（min）
3.4.2工序二:
铣四侧面
tM=2x（l+l1+l2/fm）=2x（75.5+28.5+4/120）=1.8（min）
3.4.3工序三:
铣四侧压力槽
镶齿三面刃铣刀铣刀直径ф160mm齿数Z=18
fz=0.05mm/齿ap=25mmae=29mmT=150参<
表3.4及3.27
V=CvdqvKv/Tmaxvpfyvzauvezpv
Cv=48qv=0.25xv=0.1yv=0.2uv=0.3pv=0.1m=0.2
得V=26.8m/min
n=1000vπd=1000x45.083.14x200=53.4r/s参<
取n=60r/s
则v=30m/min
工作台每分钟进给量fm=fzZnw=0.02x20x60=24mm/min
表3.25y+△=60mmL=125mm
tM=2x（L+y+△/fm）=2x（125+60/24）=15.4（min）
3.4.4工序四:
粗精车ф36端面,钻ф23通孔,扩钻ф36孔,镗退刀槽
机床:
CA6140
刀具:
车刀刀片材料YT15刀杆尺寸BxH=16x25γo=15oαo=8oKr=90orε=0.5mmλs=0oKr/=10o参<
表1.3
孔加工刀具:
锥柄麻花钻、锥柄扩孔钻（材料：
W18Cr4V）参<
表3.1-6及3.1-8
镗刀:
方形尺寸10x10长50mm直槽镗刀YT15
1、粗车ф36已知道总的加工余量为3.5mm,留两面加工精加工余量各1mm,粗车深ap=1.5mm。
进给量查<
表1.4当刀杆16x25ap≤3mm工件直径≤400mm时f=0.8-1.2mm/r
表1.31取f=0.86mm/r
表1.27V=CvKv/TmaXvpfyv
Cv=235Xv=0.15yv=0.45m=0.2KTv=1.0KMv=1.0Ksv=1.0Ktv=1.0Kkrv=0.81Kγfc=1.0参<
表1.9T=60
得V=87.9m/min
主轴转速:
n=1000v/πd=158.4r/min
查<
表1.31取n=160r/min
得V=88.8m/min
切削工时节:
L=125x21/2/2=88.4mm参<
表1.26y+△=1.0
T=（L+y+△）/nf=0.65（min）
2、精车ф36端面Ra2.5ap=1.0mm
表1.6f=0.2mm/r（V≥100m/min）
Cv=291Xv=0.15yv=0.2m=0.2KTv=1.0KMv=1.0Ksv=1.0Ktv=1.0Kkrv=0.81Kγfc=1.0参<
得V=143.4m/min
主轴转速:
n=1000v/πd=258.3r/min
表1.31取n=250r/min
V=138.8m/min
L=125x21/2/2=88.4mm参<
T=（L+y+△）/nf=1.78（min）
3、钻φ23通孔
表2.7σb≤800Mpad=23mm时f=0.39-0.47mm/r
L/f=73/23≈3Klf=1
表2.8σb=670Mpa钻头强度允许f=1.32mm/r
取f=0.4mm/r
表2.12T=50
表2.30V=CvdZvKv/TmaXvpfyv
Cv=6.6Zv=0.4xv=0yv=0.5m=0.2KTv=1.0KMv=1.0Ktv=1.0Kxv=1.0Klv=1.0
得V=16.7m/min
n=1000v/πd=231.6r/min
表1.31取n=250r/min
表2.29y+△=10mmL=73mm
T=L+y+△/nf=0.83min
4、扩孔φ36ap=6.5mmL=39mm
表2.1035<
do<
40f=0.9-1.2mm/r取f=1mm/r
Cv=11.1Zv=0.4xv=0.2yv=0.5m=0.2KTv=1.0KMv=1.0Ktv=1.0Kxv=1.0Klv=1.0
得V=14.6m/min
n=1000v/πd=129.5r/min
表1.31取n=125r/min
表2.29y+△=14mm
T=L+y+△/nf=0.424min
5、镗退刀槽3x0.5倒角1x45o
n=450r/min手动进给
3.4.5工序五:
精车φ25端面,车环形滑槽,扩孔φ24.8,粗铰φ24.94,精铰φ25+0.0230,倒角
1、精车φ25端面Ra1.6ap=1.0mm
表1.6f=0.16mm/r（V≥100m/min）
得V=149.9m/min
n=1000v/πd=270r/min
表1.26y+△=1.0
T=（L+y+△）/nf=2.2（min）=134s
2、车环形滑槽ap=2mmae=17mmd=102mm
用成形车刀加工参<
表1.9T=120
表1.8f=0.08mm/r
Cv=20.3Xv=0.15yv=0.5m=0.3KTv=1.0KMv=1.0Ksv=1.0Ktv=1.0Kkv=0.96
得V=14.8m/min
n=1000v/πd=46.2r/min
表1.31取n=50r/min
V=16m/min
参<
T=（L+y+△）/nf=0.75（min）=45s
3、扩孔至φ24.8ap=0.9mm
表2.10f=0.7-0.9mm/r取f=0.8mm/r
表2.12T=40
Cv=18.6Zv=0.3xv=0.2yv=0.5m=0.3KTv=1.0KMv=1.0Ktv=1.0Kxv=1.0Klv=1.0
得V=18.4m/min
n=1000v/πd=236.3r/min
表1.31取n=250r/min
表2.29y+△=10mmL=33mm
T=L+y+△/nf=0.215min=13s
4、粗铰φ24.94ap=0.07mm
表2.11f=0.8-1.8mm/r取f=1.8mm/r
表2.12T=80
Cv=12.1Zv=0.3xv=0.2yv=0.65m=0.4KTv=1.0KMv=1.0Ktv=1.0Kxv=1.0Klv=1.0
得V=6.4m/min
n=1000v/πd=81.6r/min
表1.31取n=80r/min
T=L+y+△/nf=0.3min=18s
5、精铰孔φ25+0.0230ap=0.03mm
表2.11f=0.8-1.8mm/r取f=0.8mm/r
得V=12.8m/min
n=1000v/πd=163.5r/min
表1.31取n=160r/min
T=L+y+△/nf=0.34min=20s
倒φ25+0.0230角1x45o
3.4.6工序六:
钻孔φ14,扩孔φ14.85,粗铰φ14.95,精铰φ15+0.0190
Z525
表2.16σb=600-800Mpad=14mm时f=0.36
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