1、1某异形零件铣削加工设计摘 要随着科技和生产的发展，机械设计与制造中具有特殊用途的异形零件越来越多，结构类型也多种多样，由于这些零件结构不规则，因此在加工过程中，与外形规则的零件加工之间有很大的差异性，所以在机床上加工异形零件时，为了保证工件被加工表面的尺寸、几何形状和相互位置精度等，必须配以合适的专用夹具等辅助工具。为此应对于异形零件的加工工艺性进行技术分析，选用合理有效的装夹方法，设计和制造出正确的专用夹具，专用夹具仅仅适用于某一工件的一道或数道工序的加工而专门设计的夹具。 本文主要对铣削夹具的设计与制造，铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花键及各种成型面，是最常用的夹具之一。主要由
2、定位装置、夹紧装置、夹具体、连接元件、对刀元件组成。铣削加工时，切削力较大，又是断续切削，振动较大，因此铣床夹具的夹紧力要求较大，夹具刚度、强度要求都比较高。铣削专用夹具设计制造有利于提高企业生产效率、降低劳动强度、保证加工产品质量，从而降低生产成本，提高企业效益。关键词：异形零件；夹具设计；加工工艺 2Design of milling machining for a special-shaped partAbstractAlong with the development of technology and production, the irregular parts with spec
3、eal purpose are more and more in mecheanical design and manufacture, structure types are varied, due to the irregular structure of these components, irregular shape parts processing have great difference between the rregular shape parts in the processing process, so it must use the appropriate speci
4、al fixture and other auxiliary tools in processing special-shaped parts on the machine to ensure the workpiece to be machined surface size, geometry and mutual position precision. It should be analysed for the processing of the special-shaped parts of the technical ,and choosed the reasonable and ef
5、fective method of clamping, designed and made the right special fixture,the special fixture is applied only in manufacturing of a workpiece in one or several processes.In this paper, the design and manufacture of the milling fixture is mainly used for machining the plane, groove, spline and all kind
6、s of forming surfaces of the parts, which is one of the most common fixtures. It is positioning device, clamping device, clamp, connecting element, tool components included. In milling, with the large cutting force, intermittent cutting and large vibration, the clamping force of the milling machine
7、fixture should be larger, fixture rigidity, strength should be higher. The design and manufacture of special fixture for milling can improve the production efficiency, reduce the labor intensity and guarantee the quality of production to reduce the production cost and improve the enterprise benefit.
8、Keywords: irregular parts; fixture designing; processing technologyKeyword：Irregular parts; fixture design; processing technology3目 录某种 异形零件的铣削加工设计 .1目 录 .3插图清单 .5表格清单 .6引 言 .7第 1 章 绪论 .11.1 论文的内容 .11.2 论文的研究现状和发展趋势 .11.3 论文的研究意义 .3第 2 章 对零件进行工艺分析并画零件图 .32.1 工艺方案分析 .32.1.1 零件图 .32.1.2 零件实体加工图 .102.2
9、 零件图分析 .112.2.1 零件的结构特点 .42.2.2 零件的作用 .42.2.3 零件需要保证加工精度的部位 .52.2.4 加工精度要求 .5第 3 章 零件的加工工艺规程设计 3.1 定位基准的选择 .63.1.1 粗基准的选择 .63.1.2 精基准的选择 .73.2 零件表面加工方法的选择 .73.3 制订工艺路线 .83.3.1 工艺路线方案一 .83.3.2 工艺路线方案二 .83.3.3 工艺路线的比较与分析 .83.4 确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯图 .93.4.1、确定毛坯种类 .93.4.2、确定毛坯余量 .93.5 确定工序余量，工序尺寸
10、及其公差 .93.5.1 加工余量的概念 .93.5.2 影响加工余量的因素 .93.5.3 工序的尺寸的确定 .10 3.6.确定切削用量及基本工时（机动时间） .113.6.1 切削深度 ap 的选择 .123.6.2 进给量 f 的选择 .123.6.3 切削速度 c 的选择 .1343.6.4 工序一：粗铣 36 的两端面 .133.6.5 工序二:粗铣底面 .143.6.6 工序三:钻 18mm 的孔 .143.6.7 工序四：扩 19.5mm 的孔 .153.6.8 工序五：粗铣底面双槽 .15第 4 章 专用夹具设计 .164.1 研究原始质料 .164.2 定位基准的选择 .1
11、64.2.1、六点定位原则 .164.3 夹紧装置 .184.3.1 夹紧装置的要求 .194.3.2 夹紧力的确定 .194.3.3 斜楔夹紧装置 .194.3.4 气压多点联动夹紧装置 .204.4 夹具体的设计 .214.5 切削力及夹紧分析计算 .214.6 误差分析与计算 .224.7 夹具三视图 .23结论与展望 .24致谢 .25参考文献 .265插图清单图 2- 1 异型零件图 .10图 2- 2 零件实体加工图 .10图 2- 3 a.上曲面 .11图 2- 4 b.137X250 底面 11图 2- 5 c.36X250 平面和 58X250 平面 .11图 2- 6 d
12、.铣断 230X25 平面及下梯形平面 .12图 2- 7 e.两个 20mm 孔 .12图 2- 8 f.两个 15mm 孔 .13图 3-1 毛坯图 .20图 3-2 毛坯实体图 .20图 4-1 未定位工件的六个自由度 .20图 4-2 长方体定位时支撑点的分布 .21图 4-3 定位装置 .21图 4-4 斜楔夹紧装置 .22图 4-5 气压多点联动夹紧装置 .22图 4-6 夹具体 .23图 4-7 夹具三视图 .236表格清单表 3-1 工序尺寸 .147引言本文研究内容是对给定零件进行铣削设计，并利用三维软件对工件及其夹具进行建模和运动仿真。给定零件是一个左右对称的异形零件，首先
13、需对异形零件的工艺性进行技术分析，利用 CAD 抄画出零件图，分析零件的结构工艺性，分析零件的尺寸、行位公差、几何公差、生产类型等要求。依据零件在产品中的作用和生产纲领以及零件本身的结构特点，确定毛坯的种类、制造方法、精度等内容。拟定工艺路线，选择定位基准，确定各工序的设备和工装。确定主要工序的生产技术要求和质量验收标准。确定各工序的余量，计算工序尺寸和公差。确定各工序的切削用量。确定工时定额。在保证图样规定的尺寸、几何形状以及其他表面间的相互位置等技术要求设计夹具夹紧。从理论上进行分析，如何使同一批工件在夹具中占据一致的正确位置，选择合适的定位元件设计相应的定位装置，保证有足够的定位精度。对
14、加工完成的零件进行加工误差分析，找出产生加工误差的原因，减小加工误差。利用三维软件对工件及其夹具进行建模并运动仿真分析，了解运动过程中各位置受力情况，和其他零件是否干涉，间隙值是多少。0第 1 章、绪论1.1 论文的内容论文内容：(1)对异形零件结构进行技术分析(2)零件的加工工艺。(3)铣削夹具设计(4)加工误差分析。(5)工件及夹具的建模及运动仿真。1.2 论文的研究现状和发展趋势研究现状：制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国
15、正在成为世界的制造大国。但是在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备及现代化管理等方面仍然存在很大差距，所以我们还不是制造强国。在全球经济快速发展、竞争日益激烈、技术更新迅速的大环境推动下，复杂异形零件的需求越来越大。这对产品的制造技术提出更大的挑战，如何加工车出符合设计图纸要求的产品，一直是很多专家学者们研究的重要内容。发展趋势：随着科学技术的发展，出现了很多结构特别要求很高的难加工零件，所以需要提高生产效率。提高生产效率始终是机械制造业所研究的重要课题之一。在这方面主要从减少切削时间、辅助时间和提高加工过程自动化着手。重点研究零件的加工工艺规程，选择合理铣削工艺参数和制定合理的铣削工艺
16、方案，为生产车间提供批量生产成套工艺技术文件。加工工艺的改进和优化对减少生产制造成本，缩短产品生产制造周期和提高产品的加工质量具有重要意义。1.3 论文的研究意义本文主要研究内容是对异形零件进行铣削设计。制定出最恰当的铣削设计方案，并利用三维软件对工件及其夹具进行建模和运动仿真。通过理论分析、计算机数值模1拟等多种方法，进行铣削设计的理论研究,探索减少加工误差的方法。实现稳定的铣削加工。通过分析零件的加工结构，确定最合适的夹具和定位方式。使加工最经济，加工时间最短，拆卸次数最少，劳动力最少等。通过该毕业设计，综合所学的专业知识、熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确的地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制定工艺规程等问题的方法，培养编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，同时培养分析问题和解决问题的能力，加深理论知识的理解，强化生产实习中的感知认识。设计过程也是理论联系实际的过程，能培养理论联系实际的思想，并学会使用手册、查询相关资料等，提高分析和解决工程实际问题的独立工作能力，能巩固、加深和扩张有关机械加工工艺和夹具方面的知识，为以后的实际工作奠定坚实的基础。2第 2 章、对零件进行工艺分析并画零件图2.1 工艺方案分析2.1.1 零件图图 2-1 异形零件图2.1.2 零件实体加工图 图 2-2 零件实体加工图 2.2 零件图分析
