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铣工刀具培训测验试题
导读：铣工刀具培训测验试题，2.刀具材料必须具备的五种性能是（硬度和耐磨性）、（强度和韧性）、（耐热性）、工，可提高刀具（耐磨）性能、（抗亲和）性能和抗氧化性能，是目前应用最广泛的刀具材料，7.立方氮化硼CBN刀具硬度高、耐磨性好、耐热性高，如果刀具中心位于工件中心线上，9.刀具几何参数中前角越大刀具越锋利，10.机夹刀具可转位刀片的安装，2.用于切削的陶瓷刀具，刀具有效切削刃为刀齿的1/2或1/3
铣工刀具培训测验试题
单位（科组）：
一、 填空题（每空1分）
1. 切削三要素包括：（切削速度）、（切削深度）、（进给量）。
2. 刀具材料必须具备的五种性能是（硬度和耐磨性）、（强度和韧性）、（耐热性）、工艺性和好的经济性。
3. 常用的高性能高速钢主要有（钴高速钢）和粉末冶金高速钢。
4. 硬质合金按其切屑排出形式和加工对象的范围一般可分为那三类，其中：
P类：主要用于加工长切屑的黑色金属，以（兰）色作标志;
M类：主要用于加工长切屑或短切屑的黑色金属和有色金属，以（黄）色作标志； K类：主要用于加工短切削的黑色金属、有色金属及非金属材料，以（红）色作标志。
5. PVD物理气相沉积法：主要涂层材料TiN、TiAlN、TiCN，可提高刀具（耐磨）性能、（抗亲和）性能和抗氧化性能。
6. 硬质合金由硬度、熔点很高的（碳化物）粉末和粘接剂，经高压成形后在1500℃的高温下烧结而成。其耐磨性、红硬性好，是目前应用最广泛的刀具材料。
7. 立方氮化硼CBN刀具硬度高、耐磨性好、耐热性高，具有较好的化学稳定性，主要用于（高温合金）、（淬硬钢）、冷硬铸铁的半精加工和精加工。
8. 铣刀的旋转方向和进给方向相同的铣削方法被称为（顺铣）；铣刀的旋转方向与进给方向相反的铣削方法被称为（逆铣），如果刀具中心位于工件中心线上，则形成一半（顺铣），一半（逆铣），这种铣削方法被称为对称铣。
9. 刀具几何参数中前角越大刀具越锋利，切屑流动阻力（减小），切屑变形越小。
10. 机夹刀具可转位刀片的安装，按安装方向主要有（平装）和（立装）两种基本形式。
11. 切削过程中表面粗糙度不稳定的主要受（积屑瘤）、磷刺“毛刺”和（切削振动）影响。
12. 整体硬质合金钻头比普通麻花钻的钻芯（厚）、横刃长，因此必须采用（十字）刃磨。
13. 使用枪钻前，必须在工件上预制精度为（d+0.02）、深度大于1/2d的引导孔，其直径不能为（负）公差。
14. 枪钻总长度应包括钻孔深度、（安全排屑）长度和（驱动柄）长度。
二、 判断题：正确的请在（
）内打“√”；错误的打“×”。（每题1分）
1. 减振镗杆分铣镗床使用和车床使用两种，是在空心刀杆中，用有弹性的套支撑一重金属，切削振动传递给该重金属物，其产生相同频率、不同方向的共振，可减低刀杆的振幅，达到减振的效果。（√
2. 用于切削的陶瓷刀具，主要有氧化铝和氮化硅两种，其中氧化铝与氮化硅相比，具有更高的强度和韧性。（ × ）
3. 金刚石分天然、人工两种，主要用于黑色金属精加工的高速切削。（ × ）
4. 可转位硬质合金三面刃铣刀，刀片错齿排列，刀具有效切削刃为刀齿的1/2或1/3，适用于各种机床对较深直槽、台阶面的加工。（ √ ）
5. 螺纹车刀的选用与螺纹直径无关，只需选择合适的螺纹牙型和螺距，就可以完成螺纹加工。（ √ ）
6. Al2O3陶瓷主要用于铝合金等有色金属的高速加工。（ × ）
7. 立方氮化硼（CBN）刀具可以用于高锰钢的加工。（ × ）
8. 刀具悬伸长，机床刚性差，应选用小主偏角，双正前角的铣刀。（ √ ）
9. 铣削方式的选择在铣削加工技术中是很值得重视的一个问题。铣削方式是否选择得当将
直接影响刀具寿命。（ √ ）
10. 加工韧性好、余量大的铸钢件，适宜选容屑槽大，齿数较少，排屑好的铣刀。（ √ ）
11. 当铣削时硬质合金刀片温度太高时，可以给刀具适当的喷点水或水溶液。（ × ）
12. 面铣刀前角类型主要有：双正前角、双负前角、正负前角三种组合方式。（ √ ）
13. 可转位铣刀前角大，切削刃锋利，切削轻快，所消耗的功率少，但刀刃强度较低；前角
小，切削刃强度高，但切削力和所消耗的功率大，对系统的刚性要求较高。（ √ ）
14. 对机床、工件及装夹系统刚性较差的情况，应选择抗振性好的等齿距90°面铣刀。（ × ）
15. 奥氏体不锈钢，切削困难主要原因是韧性大、粘刀。加工时选择不含Ti的硬质合金牌号，
采用大前角、小主偏角，选择合适的切削速度减小粘刀。（ √ ）
16. 刀具磨损过程主要分：初期磨损阶段；正常磨损阶段和急剧磨损阶段，要合理控制刀具
磨损限度，保证最高生产率和最低加工成本。（ √ ）
17. 螺旋槽丝锥容屑槽控制切屑流向，有导屑作用，减少退屑次数；螺旋槽增大实际前角，
降低切削扭矩，提高刀具寿命；采用一锥成型设计，提高加工效率和螺纹加工质量。（√
18. 使用螺纹铣刀加工相同牙型、螺距，不同直径的右、左、内、外螺纹，可用同一铣刀完
成，无须更换刀具，只需在程序上做适当的调整。（ √ ）
19. 高速钢刀具红硬性差，使用时需采用切削液。粗加工以冷却为主宜用浓度高的乳化液，
精加工以润滑为主可用浓度较低的切削液。（ × ）
20. 深孔（枪）钻系统加工范围：Φ5～Φ30，孔深可达钻头直径100倍，精度达H8～H9，
直线度为1/1000，当孔深大于30倍直径时，应分级钻削。（√）
三、 名词解释：（每题5分）
1. 积屑瘤：采用某一切削速度范围加工塑性材料时，切削刃附近出现覆盖刀具前面的高硬
2. 群钻：群钻是我国生产实践中创造的一套，根据不同加工（材料）条件刃磨出不同刃口
形状的麻花钻头。
四、 计算题：（每题5分）
1. 已知A、B两种铣削分别采用以下的切削用量，请计算它们金属切除率，比较哪种加工效
a：铣削深度=10mm；铣削宽度=150mm；工作台进给量(进给速度)=300 mm/min
b：铣削深度=8mm；铣削宽度=150mm；工作台进给量(进给速度) 400 mm/min
根据公式：Q=ap×ae×vf/1000（cm3/min）
a：Qa=10×150×300/（cm3/min）
b：Qb=8×150×400/（cm3/min）
答：经计算：Qa=450（cm3/min）；Qb=480（cm3/min）；显然b的金属切除率大于a。
2. 已知：切削速度=90（m/min）；刀具直径=φ200 mm；刀齿数=10；进给速度 =400 mm/min，
请算应选择的机床主轴转数n，并计算出铣刀每齿进给量fz？
根据公式：n = Vc×1000/π×Dc（r/min）=90×1000/π×200≈143（r/min）；
又根据公式：fz=Vf/n×Zn=400/143×10≈0.28（mm/z）
答：经计算：机床主轴转数大约为143转/每分钟，铣刀每齿进给约0.28mm。
五、 简答题（每题6分）
１、 BTA深孔钻系统的主要特点是什么？
答：BTA深孔钻系统的主要特点有：
1) BTA深孔钻属于外冷内排屑深孔钻系统，切削液从孔壁与钻杆外径缝隙进入，对切削区进行冷却、润滑后，将切屑从内径冲出。
2) BTA系统压力较高，被加工孔端面与系统之间要求密封。
3) 深孔钻排屑空间较小，要求钻头断屑性能可靠，切屑“C”形，便于排出。
4) 内排屑深孔钻，钻杆刚性好，适于高速大进给钻削，加工效率高。
２、 控制积屑瘤的措施有哪些？
答：控制积屑瘤的措施有：
1) 降低工件材料的塑性、提高硬度。
2) 控制切削速度，避开形成积屑瘤的适宜温度（300～400℃）。
3) 增大刀具前角、减小前面粗糙度值，促进切屑流动。
4) 减小进给、合理使用切削液等。
３、 模块式工具系统有哪三种模块组成，请简述各自的功能？
答：无论哪种模块式工具系统，都由主柄模块、中间模块和工作模块组成：
1) 主柄模块：直接与机床主轴连接，并提供本系统接口。
2) 中间模块：加长工具轴向尺寸或改变工具的连接直径。
3) 工作模块：装夹刀片或直接参加切削，主要有钻、铣、镗削工作模块。 ４、 减小已加工表面粗糙度值的措施主要有哪些？
答：减小已加工表面粗糙度值就是要降低残留的高度差，主要有以下措施：
1) 增大刀尖角（增大刀尖圆弧半径）；
2) 减小进给量；
3) 采用修光刃（大直径圆弧刃）刀具。
５、 选择面铣刀的几何参数主要应该考虑哪些方面？
答：面铣刀几何参数的选择主要应考虑：
1) 前角组合的选择；
2) 主偏角的选择；
3) 刀片尺寸、最大切削深度和槽型；
4) 刀具直径、齿距的选择；
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院叉架加工工艺及夹具设计铣钻学生姓名学生学号院（系）年级专业指导教师年月I摘要此次设计是对叉架零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词叉架，加工工艺，专用夹具，设计isofofoftoinontoasatotoisis录摘要I、绪论1二、叉架的分析222三、工艺规程设计5工工艺过程55工方法的因素56定定位基准66工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定889动时间）1015四、专用夹具设计五、定位误差分析20六、零、部件的设计与选用22销选用22套、衬套、钻模板设计与选用22七、确定夹具体结构尺寸和总体结构23八、铣40槽夹具设计25题的提出25具设计25九钻Φ12夹具设计28具的夹紧装置和定位装置28具的导向29孔与工件之间的切屑间隙29模板30位误差的分析30套、衬套、钻模板设计与选用30确定夹具体结构和总体结构32具设计及操作的简要说明33结论34参考文献35致谢361一、绪论机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通四年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于叉架加工工艺及夹具设计的主要任务是⑴完成叉架零件加工工艺规程的制定⑵完成铣槽、钻孔2个专用夹具的设计。通过对叉架零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出叉架加工工艺规程对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。2二、叉架的分析架的工艺分析叉架是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度要求也很高。叉架的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，叉架底面与大头孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平行度公差和对称度公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。架的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。图架零件图3叉架毛坯的选择模锻，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在13结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是5000件，由3表3可知是中批量生产。上面主要是对叉架零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为模锻和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。5三、工艺规程设计工工艺过程由以上分析可知，该叉架零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于叉架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知叉架的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计叉架的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。响加工方法的因素⑴要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。⑵根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法而在大批量生产时采用拉削加工。⑶要考虑被加工材料的性质，例如淬火钢必须采用磨削或电加工而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。⑷要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。⑸此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为面粗糙度为m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。6工方案的选择1、由参考文献3表12可以确定，平面的加工方案为粗铣精铣（79T），粗般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。2、小头孔127H?加工方法加零件毛坯不能直接锻出孔，只能锻出一个小坑，以便在以后加工时找正其中心，但其表面粗糙度的要求为a，所以选择加工的方法是钻扩铰。3、大头端面槽40的加工方法是因槽两侧面表面粗糙度的要求较高，为a，所以我们采用粗铣精铣。定定位基准选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求⑴粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。⑵选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。⑶应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。⑷应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证叉架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从叉架零件图分析可知，主要是选择加工叉架底面的装夹定位面为其加工粗基准。工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，7拟订两个加工工艺路线方案。见下表表工序号方案Ⅰ方案Ⅱ工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣平面B、A平面和209H?孔粗、精铣B平面平面和209H?孔020精铣平面B、A平面和209H?孔粗、精铣A平面平面和209H?孔030钻、扩、铰209H?孔底面和侧面钻、扩、铰209H?孔底面和侧面040粗铣底面、20?孔和44?孔粗、槽底面、20?孔和44?孔050精铣底面和20?孔检验加工工艺路线方案的论证⑴从前两步工序可以看出方案Ⅱ把粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。⑵再看后面的镗孔、铣槽工序，方案Ⅰ把粗、精加工分在两个不同的工序中，而方案Ⅱ都在一个工序中，这样不但有利于工件的安装，且在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。方案2中其工序较为集中，如粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。由以上分析方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表表程表工序号工种工作内容说明010锻造模锻铸件毛坯020热处理退火030铣粗、精铣工件用专用夹具装夹双立轴圆工作台铣床528040铣粗、精铣工件用专用夹具装夹双立轴圆工作台铣床52050钻、扩、铰将孔127H?钻到直径9d再将11?扩孔到最后进行铰加工到要求尺寸127H?工件采有专用夹具装夹，机床选用摇臂钻床（3025Z）070粗、精铣粗、精铣40槽工件用专用夹具装夹铣床00检验110入库清洗，涂防锈油架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定叉架的锻造采用的是45钢模锻制造，其材料是45，生产类型为中批量生产，采用模锻毛坯。坯的结构工艺要求叉架为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求⑴由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。⑵为了使金属容易充满模膛和减少工序，模锻件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免模锻件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。⑶模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。⑷模锻件的整体结构应力求简单。⑸工艺基准以设计基准相一致。⑹便于装夹、加工和检查。⑺结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。9架的偏差计算⑴叉架底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下粗铣由参考文献4表11～19。其余量值规定为现取查3可知其粗铣时精度等级为铣平面时厚度偏差取精铣由参考文献3表59，其余量值规定为⑵小头孔的偏差及加工余量计算参照参考文献3表2，25,13和参考文献15表1～8，可以查得孔127H?钻孔的精度等级12?表面粗糙度，尺寸偏差是扩孔的精度等级10?表面粗糙度，尺寸偏差是铰孔的精度等级8，表面粗糙度，尺寸偏差是钻127H?孔参照参考文献3表47，表48。确定工序尺寸及加工余量为加工该孔的工艺是钻扩铰钻孔9?扩孔2（铰孔12?2（⑶．粗、精铣40槽参照参考文献1表21～5，得其槽边双边粗加工余量2Z深加工余量为10定切削用量及基本工时（机动时间）工序1粗、精铣。机床铣床具硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料15100D，齿数5Z?，此为粗齿铣刀。因其单边余量Z以铣削深度铣该平面的单边余量Z削深度齿进给量据参考文献3表73，取0/fammZ?根据参考文献3表81，取铣削速度Vms?每齿进给量据参考文献3表73，取据参考文献3表81，取铣削速度Vms?机床主轴转速n60471.97/mi14100??????按照参考文献3表74，取475/m实际铣削速度v3./ms???????进给量0..12/aZnmms?????工作台每分进给量7.12/427.5/mimmsmm????a根据参考文献3表81,取0??切削工时被切削层长度l由毛坯尺寸可知141l，68l刀具切入长度1llDDa?????220.2????刀具切出长度2l取2?走刀次数为111机动时间.36mi7.5lltf???????机动时间.19mi7.5lltf???????所以该工序总机动时间110.55minjjjttt???工序2粗、精铣机床铣床具硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料15100D，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量Z以铣削深度铣该平面的单边余量Z削深度齿进给量据参考文献3表73，取据参考文献3表81，取铣削速度Vms?每齿进给量据参考文献3表73，取0/fammZ?根据参考文献3表81，取铣削速度Vms?机床主轴转速n0535/mi14100??????按照参考文献3表31，取600/m实际铣削速度v3./ms???????进给量0.2/aZnmms?????工作台每分进给量12/720/mimmsmm???被切削层长度l由毛坯尺寸可知141l，68l刀具切入长度1l精铣时1100lDmm??刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间.34milltf???????12机动时间.24milltf???????所以该工序总机动时间220.58minjjjttt???工序3钻、扩、铰127H?孔。机床立式钻床具根据参照参考文献3表9选高速钢锥柄麻花钻头。⑴钻孔127H?钻孔时先采取的是钻9?孔，再扩到，所以9D。切削深度给量f根据参考文献3表38，取。切削速度V参照参考文献3表41，取Vms?。机床主轴转速n60539.53/mi149??????，按照参考文献3表31，取630/m所以实际切削速度v3./ms???????切削工时被切削层长度l42l刀具切入长度1l.9622ctgkctgmmmm???????刀具切出长度2l12?,取2?走刀次数为1机动时间mi33630?????⑵扩孔刀具根据参照参考文献3表31选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号削深度给量f根据参考文献3表52，取fmmr?。切削速度V参照参考文献3表53，取Vms?。13机床主轴转速n60426.78/mi1419.7??????按照参考文献3表31，取500/m所以实际切削速度v3..52/ms???????切削工时被切削层长度l42l刀具切入长度1l有022.86322ctgkctgmmmm?????????刀具切出长度2l12?，取2?走刀次数为1机动时间mi6500?????⑶铰孔刀具根据参照参考文献3表54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度且20D。进给量f根据参考文献3表58，取。切削速度V参照参考文献3表60，取。机床主轴转速n60305.73/mi1420??????按照参考文献3表31取315/m实际切削速度v3./ms???????切削工时被切削层长度l42l刀具切入长度1l，ctgkctgmm????????刀具切出长度2l12?取2?走刀次数为114机动时间mi15?????该工序的加工机动时间的总和是0.250.160.070.48mi???工序5粗、精铣40槽。机床双立轴圆工作台铣床刀具错齿三面刃铣刀⑴粗铣槽切削深度据参考文献3表6?查得进给量0/fammz?,根据参考文献1表3032?查得切削速度24/m。机床主轴转速n.1/mi14125?????，按照参考文献3表74，取75/实际切削速度v3./ms???????进给量0..35/aZnmms?????工作台每分进给量1.35/81/mimmsmm???被切削层长度l由毛坯尺寸可知20l，刀具切入长度1l101263具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间milltf???????⑵精铣槽切削深度据参考文献3表6?查得进给量0/fammz?,根据参考文献1表3032?查得切削速度23/m，机床主轴转速n45.8/mi14160?????，按照参考文献3表74，取47m。实际切削速度v3..40/ms???????进给量0./601.39/aZnmms?????工作台每分进给量1.39/83.6/mimmsmm???被切削层长度l由毛坯尺寸可知20l，刀具切入长度1l101281具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间mi.6lltf???????本工序机动时间121.051.232.28minjjjttt?????间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该叉架的年产量为5000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于21件。设每天的产量为21件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于参照参考文献3表2，机械加工单件（生产类型中批以上）时间定额的计算公式为1????（大量生产时0/?因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为1??其中单件时间定额基本时间（机动时间）辅助时间，用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间k布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值⑴粗、精铣B、粗加工机动时间m粗16精加工机动时间0m精辅助时间照参考文献3表45，取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为则m??根据参考文献3表48，13?k单间时间定额10.551.min22.8mittk???????粗粗10.581.min22.8mittk???????精精因此应布置二台粗、精机床即可以完成此二道工序的加工，达到生产要求。⑵钻、扩、铰209H?孔机动时间0.250.160.070.48mi???辅助时间照参考文献3表41，取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为则m??根据参考文献3表43，k单间时间定额10.481..04min22.8mindjftttk???????因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求⑷粗、精铣40槽加工机动时间m辅助时间照参考文献3表45，取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为则m??根据参考文献3表48，13?k。单间时间定额12.281.min22.8mindjftttk???????因此应布置一台机床即可以完成此道工序的加工，达到生产要求。⑸钻6?孔机动时间m辅助时间照参考文献3表41，取工步辅助时间为17由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为则m??根据参考文献3表43，k。单间时间定额式（10.111..11min22.8mindjftttk???????因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求⑹铣断加工机动时间06m辅助时间照参考文献3表45，取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为则m??根据参考文献3表48，13?k。单间时间定额10..29min22.8mindjftttk???????因此应布置一台机床即可以完成此道工序的加工，达到生产要求。18四、专用夹具设计题的指出由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。本次设计选择设计是针对、钻、扩、铰229H?孔，389H?孔的夹具，它将用于。位基准的选择该工序要求中心线与端面（有位置要求，因此可以得出该孔在两个侧面的正中心上，并且还要求其孔为通孔，由于端面经过精铣，精度比较高，因而工序基准为端面A，为了便于加工，选取适当的定位基准，保证其加工要求。夹具设计应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下，还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹具体应具有较好的刚性。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。圆台外圆及两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。具方案的设计一面加固定V型块和固定样既简单。如上图所示，一底面限制的自由度有3个，一个固定个固定为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件19的全部6个自由度，属于完全定位。可是这种方案无法调节。如果毛坯超差还得通过螺丝调节。在该定位方案中，一个支撑面顶住，限制了个移动自由度。一个固定制了一个滑动制了这样6个自由度全部被限制削力和夹紧力计算（1）刀具刀具用高速钢刀具钻头机床切削力公式1fK?式中12D0/fmmr?查表821??得0736?其中?即955际所需夹紧力由参考文献5表1212??得12????有120.7,0.16????安全系数6543210式中60全系数，见参考文献5表121??可得1.21.01.01.01.31.01.01.56K????????所以955.081.FN?????紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机由????21其中紧面上的摩擦系数，取?FGG为工件自重N????夹紧螺钉公称直径d20料45钢性能级数为20006???MP80108?????螺钉疲劳极限MP??????极限应力幅MP???????许用应力幅????MPaS???螺钉的强度校核螺钉的许用切应力为?????s取s4
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关&键&词： 叉架 加工 工艺 夹具 设计 铣叉口槽 12 十二 全套 cad 图纸 答辩 论文
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摘 & 要此次设计是对叉架零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词 &叉架，加工工艺，专用夹具，设计Abstract& & This design is the processing technology and fixture design of the fork parts, the parts for the forgings, has the advantages of small volume, part of the complex features, easy to process becausespecific pore surface, in the development process, on the first surface, and then to surface as a benchmark to process the other, including the processes used the special fixture to operation manual clamping clamping way is simple, the design is simple, convenient and can meet the requirements of.Key words: fork, processing technology and fixture design& & & & & & & & & & & & 目 &录摘 & 要IAbstractII一、绪 论1二、叉架的分析22.1叉架的工艺分析22.2叉架的工艺要求2三、工艺规程设计53.1 加工工艺过程53.2确定各表面加工方案53.2.1影响加工方法的因素53.2.2加工方案的选择63.3 确定定位基准63.4加工工艺路线方案的比较63.5叉架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定83.5.1毛坯的结构工艺要求83.5.2叉架的偏差计算93.6确定切削用量及基本工时（机动时间）93.7时间定额计算及生产安排15四、专用夹具设计184.1问题的指出184.2定位基准的选择184.3夹具方案的设计184.4切削力和夹紧力计算194.5夹紧力的计算19五、定位误差分析20六、零、部件的设计与选用226.1挡销选用226.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用22七、确定夹具体结构尺寸和总体结构23八、铣40槽夹具设计258.1问题的提出258.2夹具设计25九 &钻φ12H7孔夹具设计289.1 夹具的夹紧装置和定位装置289.2 夹具的导向299.3 钻孔与工件之间的切屑间隙299.4 钻模板309.5定位误差的分析309.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用309.7 &确定夹具体结构和总体结构329.8 夹具设计及操作的简要说明33结 &论34参考文献35致 &谢36一、绪 论机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通四年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于叉架加工工艺及夹具设计的主要任务是：⑴ 完成叉架零件加工工艺规程的制定；⑵ 完成铣槽、钻孔2个专用夹具的设计。通过对叉架零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出叉架加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。二、叉架的分析2.1叉架的工艺分析叉架是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度要求也很高。叉架的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，叉架底面与大头孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平行度公差和对称度公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.2叉架的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。图2.1 叉架零件图叉架毛坯的选择模锻，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是5000件，由[3]表2.1～3可知是中批量生产。上面主要是对叉架零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为模锻和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。三、工艺规程设计3.1 加工工艺过程由以上分析可知，该叉架零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于叉架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：叉架的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。
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