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1、-毕业设计（论文）-空压机吸气阀盖头加工工艺编程及夹具设计（全套图纸）-第 27 页本科毕业设计论文 题 目 空压机吸气阀盖头加工工艺编程及夹具设计 姓 名 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 指导教师 新乡学院机械工程学院 2018年4月 摘 要本文是对空气机吸气阀盖头零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对空气机吸气阀盖头零件加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进
2、行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计一副夹具。关键词：空气机吸气阀盖头 加工工艺 数控加工 夹具设计全套图纸加153893706AbstractThe high efficiency, the precision work are one of numerical control engine bed processing most main characteristics. Using the numerical control engine bed processing, its produ
3、ct processing quality uniformity is good, the processing precision and the efficiency outdo compared to the ordinary engine bed very much, especially when outline not rule, complex curve or curved surface, multi-craft recombine processing and high accuracy request product processing, its merit is th
4、e traditional engine bed is unable to compare. This topic to the opposite sex body, the complex curve, the multi-craft recombine processing carries on the exploration, designs three practical and feasible technical processes and the craft equipment. In the product processing process, the work piece
5、appears in jig localization and the clamp specially importantly. Must act according to six localizations to carry on the reasonable localization to the product, owes the localization, locates completely crosses the localization all to have to act according to the actual production process decision.
6、The jig covered from has processed clamps the equipment to the assembly nearly all operating process one kind of attire. Because the massive processing operation needs to install clamps, the jig design changes can it be that the constant weight in the manufacture system to want, it affects the proce
7、ssing quality directly, the productivity and the production cost. This article through the analysis support components, the air compressor snifting valve lid as well as the supporting the unique feature and the processing request which wraps, has formulated a set of reasonable jig design, thus for g
8、uaranteed this components the processing precision will provide one economical practical craft equipment, will have certain practical value. Through to each kind of localization clamp analysis comparison, chose and combines a set both to be able to satisfy the processing request, and the quite succi
9、nct installment, and carried on the numerical control programming to each step working procedure.Keywords: numerical control processing technical process craft equipment jig design目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV第1章 绪论11.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述21.4机床夹具的功能21.5机床夹具的发展趋势21.5.1机床夹具的现状31.5.2现代机床夹具的发展方向3第2
10、章 数控加工工艺分析52.1零件介绍52.2数控加工工艺的合理性分析62.3 数控加工工艺的特点62.3.1 数控加工的一般特点62.3.2数控加工工艺的特殊要求72.4零件的工艺性分析72.5 毛坯的选择72.6 数控加工工艺分析及工序设计82.5数控加工工艺过程的拟定102.5.1根据前述的工艺措施,制定支座加工主要工艺过程102.5.2工步顺序安排的一般原则112.6进给路线的确定112.6.1确定进给路线的主要原则112.7 工件的装夹112.7.1 定位基准选择的一般原则112.7.2 工件定位方案122.8切削用量的确定122.8.1背吃刀量和侧吃的确定122.8.2主轴转速的确定
11、122.8.3进给速度的确定122.9加工刀具的选择132.9.1选择数控刀具通常应考虑的因素132.9.2面铣刀主要参数的选择132.9.3钻孔刀具及其选择132.9.4镗孔刀具及其选择14第3章 夹具设计153.1问题的提出153.2 定位方案及定位元件的选择153.3切削力及夹紧力的计算163.4 误差分析与计算173.5 零、部件的设计与选用183.6 夹具设计及操作的简要说明193.7 本章小结19第4章 数控加工编程20总 结35致 谢36参考文献37第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加
12、工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情
13、况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工
14、艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述夹具是一
15、种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世
16、，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具
17、的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能
18、迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工
19、中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，
20、其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2600r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装
21、、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我
22、国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。第2章 数控加工工艺分析2.1零件介绍零件结构图见图。图2.1 空压机吸气阀盖头结构示意图该零件是某空压机产品的吸气阀盖头，上加工中心加工前已用其它加工设备加工定位面和定位孔。加工内容要求：1）精铣B面。2）钻、扩、铰2-14H7孔成。3）粗、半精、精镗85K6孔成。4）镗50孔成。5）半精、精镗55K6孔成 。6）钻14-13孔成。7）镗100H8孔成。8）钻攻4-M6螺孔。零件材料零件材料为45号钢，属于中碳钢，其
23、强度与球铁相近，但其冲击韧性和疲劳极限却比球铁高得多，其铸造工艺性介于低碳钢和高碳钢之间，可进行热处理，以获得所需要的机械性能。2.2数控加工工艺的合理性分析在科学技术飞速发展的今天，许多现代化的机械产品，如飞机，汽车，轮船等有许多零件是复杂的，普通机床难以加工的，要求的精度也达到人们预期的数值。如果采用自动车床，虽然也能达到对加工过程实行自动控制的目的，但其控制方式是通过预先配置的凸轮，挡块或靠模来实现的，而数控铣床是根据零件和工序卡的要求，在加工过程中不断改变刀具与工件的相对运动轨迹和加工参数（位置，速度等），使刀具对工件进行铣削加工，从而得到所需要的合格零件，并且数控机床可以一次装夹中可
24、以完成大部分工序内容甚至全部，而普通机床却需几次装夹才能完成。对于要求复杂的零件采用计算机自动编程，提高生产效率，简化工序，从而完成对特殊零件的加工。数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种手段和技术手段的综合，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生，发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。2.3 数控加工工艺的特点2.3.1 数控加工的一般特点数控技术史现代制造技术的基础，它的广泛应用，使普通机械被数控机械所代替
25、。由于数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高、设备使用高，具有机电结合和多学科技术结合等特点，已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化的重要标志，被世界世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际间科技竞争的重点，数控加工的发展对现代制造业的影响是多方面的和重大的，使数控加工相应形成了以下特点：（1） 数控加工工艺内容要求具体、详细；（2） 数控加工工艺要求更严格、精确；（3） 制定数控加工工艺要求进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算；（4） 制定数控加工工艺选择切削用量时要考虑进给速度对加工零件形状精度的影响；（5） 制定数控加工工艺选择切削用量时要特别强调刀
26、具选择的重要性；（6） 数控加工程序的编写，检验和修改是数控加工工艺的一项特殊内。2.3.2数控加工工艺的特殊要求（1） 由于数控机床较普通机床的刚度好，所配的刀具也较好。而在同等情况下，所采用的切削用量通常比普通机床大，加工效率也较高，因此，选择切削用量时要充分考虑这些特点；（2）由于数控机床的功能复合化程度越来越高，因此，工序相对集中是现代数控加工工艺的特点，明显表现为工序数目少、工序内容多，并且由于在数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂；（3）由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式，要特别注意刀具与夹具，工件的干涉问题。2.4零件的工艺性分析当选择并决定某个零件进
27、行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是对其中某一部分进行数控加工，因此必须对零件图纸进行认真的工艺性分析，确定那些是最适合，最需要进行数控加工的内容和工序。在选择并做出决定时，应结合本单位的实际，立足于解决难题，攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势，具体选择时，一般可按下列顺序考虑： （1） 通用机床无法加工的内容应作为首先选择内容1）由轮廓曲线构成的回转表面2）具有微小尺寸要求的结构表面3）同一表面采用多种设计要求的结构4）表面间有严格几何关系要求的表面 （2） 通用机床难加工质量难以保证的内容应作为重点选择内容1）表面间有样位置精度要求但在普通机床上无法一
28、次安装加工的表面 2）表面粗糙度要求很严的锥面，曲面，端面等 （3） 通用机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容可在数控机床上存在富余能力的基础上进行选择，一般不宜选择采用数控加工1） 需要通过较长时间占机调整的加工内容2） 不能在一次安装中加工完成的其他零星部位，采用数控加很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工。此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量，现场生产条件，生产周期等情况。2.5 毛坯的选择由于零件材料为45号钢，形状不规则，且批量生产，根据表4.1选择熔模铸造。用金属铸型，在重力下浇注成型。对非铁合金铸件有细化组织的作用，灰铸铁件易出白口。生产率高，无粉尘，设备费用
29、高。手工操作时，劳动条件差。铸件表面粗糙度Ra为12.5-6.3m。结晶细，加工余量小。毛坯图见图4.9。图2.2 空压机吸气阀盖头毛坯图2.6 数控加工工艺分析及工序设计普通机床加工空压机吸气阀盖头加工工艺方案见表4.8。表2.1 普通机床加工空压机吸气阀盖头加工工艺方案工序号工序内容定位基准工艺装备1精铣A面一面两销孔专用夹具，立铣刀，立铣床2钻、扩、铰2-14H7孔一面两销孔钻头、扩孔刀、铰刀、钻床，带有钻模板的专用夹具3粗、半精、精镗85K6孔，镗50孔，半精、精镗55K6孔一面两销孔镗床、镗刀、专用夹具4钻14-13孔、钻10孔一面两销孔钻头、钻床，带有钻模板的专用夹具5粗、半精、精
30、镗100H8孔一面两销孔镗床、镗刀、专用夹具6钻攻4-M6孔一面两销孔钻头、丝锥，钻床，带有钻模板的专用夹具数控加工空压机吸气阀盖头工艺方案见表2.2。表2.2 数控加工空压机吸气阀盖头工艺方案见表工序工步加工内容定位基准工艺装备1精铣A面一面两销孔专用夹具，立式加工中心、铣刀2粗、半精、精镗85K6孔一面两销孔专用夹具，立式加工中心、镗刀3镗50孔成 一面两销孔专用夹具，立式加工中心、镗刀4半精、精镗55K6孔成一面两销孔专用夹具，立式加工中心、镗刀5钻14-13孔成一面两销孔专用夹具，立式加工中心、钻头6钻10孔成 一面两销孔专用夹具，立式加工中心、钻头1粗、半精、精镗100H8孔一面两销
31、孔专用夹具，立式加工中心、镗刀2钻攻4-M6孔一面两销孔专用夹具，立式加工中心、钻头、丝锥两种方案对比：普通机床加工工序多，需6五道工序、6套夹具、3台机床，而加工中心仅需两道工序、2套夹具、1台机床。体现了数控加工的工艺“复合性”。采用数控加工后，工件在一次装夹下能完成铣、镗、钻、扩、铰、攻丝等多种加工，因此，数控加工工艺具有复合性特点，也可以说数控加工工艺的工序把传统工艺中的工序“集成”了，这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装夹次数及周转时间也大大减少了，从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。综合上述两个工艺方案的优缺点，选择数控加工方案。确定机械加工余量见表2.3。表
32、2.3 空压机吸气阀盖头机械加工余量工步内容单边余量（mm）公差值(m)表面粗糙度(m)精度级精铣A面1520.1IT78粗、半精、精镗85K6孔成3351.60.8IT78镗50孔成 11606.3IT11半精、精镗55K6孔成2301.60.8IT78钻14-13孔成6.5436.3IT9粗、半精、精镗100H8孔3351.60.8IT78钻4-M6孔3756.3IT11制订数控加工工序卡片见表2.4。表2.4 空压机吸气阀盖头数控加工工艺卡片数控加工工艺卡片产品型号零件名称空压机吸气阀盖头程序号O002零件图号XQFGT材料45编制工步号工步内容 刀具辅具切削用量T码种类规格SF1精铣A
33、面T1合金立铣刀50JT40-MW4-85400802粗镗85K6T2镗刀79JT50-TZC63-220800503半精镗85K6T3镗刀84.85JT50-TZC63-220800504精镗85K6T4镗刀85JT50-TZC63-220800505镗50孔成 T5镗刀50JT50-TZC40-180400406半精镗55K6孔T6镗刀54JT40-TZC40-240300507精镗55K6孔成T7镗刀55JT40-TZC40-240300508钻14-13孔成T8直柄麻花钻13JT40-M2-50200309粗镗100H8孔T8镗刀94JT50-TZC80-2208005010半精镗10
34、0H8孔T8镗刀99.85JT50-TZC80-2208005011精镗100H8孔T8镗刀100JT50-TZC80-2208005012钻4-M6孔T8直柄麻花钻5JT40-Z6-45JZM64004013攻4-M6孔T8机用丝锥M6JT40-G1 JT3250302.5数控加工工艺过程的拟定2.5.1根据前述的工艺措施,制定支座加工主要工艺过程1）钳工:对零件底面和零件的划线。2）数控铣床:铣底平面。3）钳工:对底面进行刮研。4）钳工:对孔加工划线。5）普通镗床:粗精镗零件支座孔。6）普通钻床:对支座上的孔表面上钻孔。7）钳工:对钻的孔攻丝。8）数控铣床:用平铣铣槽。9）钳工工序2.5.
35、2工步顺序安排的一般原则1）先粗后精2）先近后远3）内外交叉4）保证工件加工刚度原则5）同把刀具加工内容连续加工原则2.6进给路线的确定进给路线是指数控机床加工过程中刀具相对于零件的运动轨迹和方向，也称走刀路线。它泛指刀具从对刀点开始运动起，直至返回该点并结束加工工序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程，它不仅反映出工步的内容，也反映出工步顺序。2.6.1确定进给路线的主要原则1）首先按已定工步顺序确定各加工进给路线的顺序。2）所定进给路线应能保证工件轮廓表面加工后的精度和粗糙度要求。3）寻求最短加工路线，减少走刀时间以提高加工效率。4）要选择工件在加工时变形小的路线
36、，对横截面积小的细长零件或薄壁零件采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去余量法安排进给路线。确定进给路线的工作重点，主要在于确定粗加工及空行程的进给路线，这主要是精加工切削过程的进给路线基本上都是沿零件轮廓顺序进行的2.7 工件的装夹2.7.1 定位基准选择的一般原则1) 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准。这称为基准重合原则。在对加工面位置尺寸有决定作用的工序中，特别适合是当位置公差要求很小的时候，一般不应违反这一原则。因为违反了这一原则就必然会产生基准不重合误差，增大加工难度。2) 基准统一原则当工件以某一精基准定位，可以比较方便地加工大多数（或所有）其他表面，则应尽早地
37、把这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后工序均以它为精基准加工其他表面。这称之为统一基准原则。采用统一基准原则可以简化夹具设计，可以减少工件搬动和翻转次数，在自动化生产中有广泛应用。 3) 便于装夹原则所选择的精基准，应能保证定位基准可靠，夹紧机构简单，操作方便。这称为便于装夹原则。 便于对刀原则在设计工序基准时主要应考虑如下3个方面的问题。首先考虑选设计基准为工序基准，避免基准不重合所造成的误差；若不能选设计基准为工序基准，则必须保证零件设计尺寸的技术要求；所选工序基准应尽可能用于定位，即为定位基准，并用于工序尺寸检查。2.7.2 工件定位方案如前所述,在数控铣削加工工序中,选择底面100
38、mm孔位置对支座上两处的孔为定位基准。夹具定位元件为一面两销,在先铣底面上,应选择压板进行装夹,不易产生振动。为了保证底面的精度,需另加辅助夹紧装置,避免工件松动。2.8切削用量的确定2.8.1背吃刀量和侧吃的确定从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。由于吃刀量对刀具耐用度的影响最小，背吃刀量和侧吃刀量的确定主要根据机床、夹具、刀具、工件的刚度和被加工零件的精度要求来决定的。如果零件精度要求不高，在工艺系统刚度允许的情况下，最好一次切净加工余量，即或等于加工余量，以提高加工效率；如果零件精度要求高，为保证表面粗糙度和精度，采用多次
39、走刀。2.8.2主轴转速的确定1)主轴转速主轴转速n（r/min）要根据允许的切削速度（m/min）来确定： n= 式中： d铣刀直径，单位mm 切削速度，单位m/mi主轴转速n要根据计算值在机床说明书中选取标准值，并填入程序单中。从理论上讲，的值越大越好，因为这不仅可以提高生产效率，而且可以避开生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙值。2.8.3进给速度的确定进给速度是指在单位时间内，刀具沿进给方向移动的距离（单位为mm/min）。有些数控铣床规定可以选用进给量（单位为mm/z）表示进给速度。1) 确定进给速度的原则当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产率，可选择较高（2000mm/m
40、in以下）的进给速度。 镗孔，铣削车削或精车削时，宜选择较低的进给速度。 刀具空行程，特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。 2) 进给速度的计算切削进给速度F是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/min。它与铣刀转速n、铣刀齿数z及每齿进给量（mm/z）的关系为： F=式中：F-每齿进给量的选取（mm/z）。 z-铣刀齿数。 n-铣刀转速，单位为r/min式中的进给量，粗车时一般取为0.12-0.20mm/z，精车时常取0.02-0.3mm/z。2.9加工刀具的选择2.9.1选择数控刀具通常应考虑的因素随着机床种类、型号
41、、工件材料的不同以及其他因素而得到的加工效果是不相同的，选择刀具应考虑的因素归纳起来应为：1) 被加工工件的材料及性能2) 切削工艺的类别3) 被加工件的几何形状、零件精度、加工余量等因素4) 要求刀具能承受的背吃刀量、进给速度、切削速度等切削参数5) 其他因素，如生产现场的实际状况（操作间断时间、振动、电力波动或突出中断）。2.9.2面铣刀主要参数的选择标准可转位面铣刀直径为16-630mm。粗铣时，铣刀直径要小些，因为粗铣切削力大，选小直径铣刀可减少切削力扭矩，精铣时铣刀直径要大些，尽量包容工件整个加工宽度，以提高精度和效率，并减小相邻两次进给之间的接刀痕迹。支座粗铣时选20mm，精铣时选
42、30mm。2.9.3钻孔刀具及其选择普通麻花钻的应用最广泛，尤其是加工30mm以下的孔时，以麻花钻为主，麻花钻有高速钢和硬质合金钢两种。它主要由工作部分和柄部组成，工作部分包括切削部分和导向部分。麻花钻导向部分起导向、修光、排削和输送切削液作用，也是切削液的后备，根据柄部不同，麻花钻有莫氏锥柄和圆柱柄两种，直径为880mm的麻花钻多为莫氏锥柄，可直接装在带有莫氏锥孔的刀柄内，刀具长度不能调节，直径为0.120的麻花钻多为圆柱柄，可装在夹具头刀柄上，中等尺寸麻花钻两种形式均可选用。麻花钻有标准型和加长型，为了提高钻头刚性，应尽量选用较短的钻头，但麻花钻的工作部分应大于孔深，以便排屑和输送切削液。
43、2.9.4镗孔刀具及其选择镗孔刀具的选择，主要问题是刀杆的刚性，要尽可能地防止或消除震动，1) 尽可能选择大的刀杆直径，接近镗孔直径；2) 尽可能选择短的刀杆臂（工作长度），当工作长度小于4倍刀杆直径时可用钢制刀杆，加工要求高的孔时最好采用硬质合金刀杆，当工作长度为4-7倍的刀杆直径时，小孔用硬质合金刀杆，大孔用减振刀杆，当工作长度为7-10倍的刀杆直径时，要采用减振刀杆。3) 选择主偏角（切入角kr）接近90或大于754) 选择涂层的刀片品种（刀刃圆弧小）和小的刀尖圆弧半径（0.2mm）5) 精加工采用正切削刃（正前角）刀片和刀具，粗加工采用负切削刃刀片的刀具。6) 镗深的盲孔时，采用压缩空
44、气或冷却液来排屑和冷却。7) 选择正确，快速的镗刀柄夹具. 第3章 夹具设计3.1问题的提出为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此空气机吸气阀盖头零件时，需要设计专用夹具。3.2 定位方案及定位元件的选择工序一：由零件最高面限制3个自由度，2-14孔限制3个自由度。用两侧面对中夹紧。利用毛坯上已有的2个14孔使用一个圆柱销和一个菱形销采取一面两销孔定位，使工件完全定位在夹具上。夹紧机构使用两侧压板并用螺栓夹紧固定,见图4.10。图4.10 空压机吸气阀盖头装夹示意图一工序二：B面限制3个自由度，2-13孔限制3个自由度。压板夹紧。依旧使用一面两销孔定位，但是这次由于B面朝下，故夹紧装置采用压板螺栓从上测压紧，使工件完全定位在夹具上，见图4.11。图4.11 空压机吸气阀盖头装夹示意图二3.3切削力及夹紧力的计算刀具的几何参数： 由参考文献5查表可得：圆周切削分力公式： 式中 查5表得： 查5表 取 由表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： 式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： 式中参数： 即：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不