皮带丛剪机主机架的机械加工工艺及工装设计概述模板.docx

毕业设计(论文)

皮带丛剪机主机架机械加工工艺及工装设计

系 别 ：
机械和车辆工程系
专业（班级）：
级机械设计制造及其自动化2班
作者（学号）：
张壮（）
指导老师：
吕明（副教授）
完成日期：
6年5月20日

蚌埠学院教务处制

目 录
汉字摘要 1
英文摘要. 2
1 引言 3
1.1 皮带丛剪机作用和意义 3
1.2 工艺编程意义 3
1.3 刀具，夹具等选择 3
2 皮带丛剪机主机架加工工艺 4
2.1 结构件组成及工艺特点 4
2.2 生产类型确实定 5
2.3 确定毛坯 6
2.3.1毛坯选择 6
2.3.2确定铸件加工余量、毛坯尺寸及公差 6
2.4 确定工艺路线 8
2.4.1选择基准 8
2.4.2制订工艺路线 8
3 设备选择 10
3.1 机床选择 10
3.2 夹具设计和选择 11
3.2.1 夹具作用 11
3.2.2 夹具要求 11
3.2.3 夹具组成 11
3.2.4 定位元件和夹紧元件 12
3.2.3夹具确实定 12
3.3 刀具及量具选择 14
4 工艺计算 16
4.1 确定工序间加工余量及公差 16
4.1.1确定活动支架加工余量及公差 16
4.1.2确定固定支架及底座加工余量及公差 17
4.2 切削用量计算 18
4.2.1活动支架切削用量 18
4.2.2底座及固定支架切削用量 23
5 切削时间计算 29
5.1 活动支架切削时间 29
5.2 固定支架及底座切削时间计算 31
5.3 辅助时间确实定 33
6 设计总结 35
谢 辞 36
参考文件 37

插图清单
图2- 1 活动支架 4
图2- 2 固定支架（a） 5
图2- 3 固定支架（b） 5
图2- 4 活动支架毛坯图 7
图2- 5 底座及固定支架毛坯图（a） 7
图2- 4 底座及固定支架毛坯图（b） 8
图3- 1 电磁卡盘 13

表格清单
表2- 1 不一样机械产品零件质量型别表 6
表2- 2 机械加工零件生产类型划分 6
表3- 1 K2416/2（x）型龙门加工中心关键参数 10
表3- 2 镶齿套式面铣刀关键参数 14
表3- 3 锥柄立铣刀关键参数 14
表3- 4 镗刀关键参数 15
表5- 1 活动支架各工序辅助时间 33
表5- 2 底座及固定支架各工序辅助时间 34

皮带丛剪机主机架机械加工工艺及工装设计
摘要： 皮带丛剪机在现代冶金行业中关键是用在将金属卷板经过开卷、纵剪、收卷成所需宽度带卷。而且每次剪切能够得到一组产品。现在伴随中小型企业发展，皮带丛剪机使用率在逐步增高，其发展前途也更为宽广。加工工艺过程是器生产加工过程关键部分，是生产步骤。机械加工工艺通常是用切削等方法加工毛坯，使其形状、尺寸和材料物理性质发生改变，成为拥有所需要精度、粗糙度等零件。加工工艺编写最关键是对其工序确实定。本文是一个主机架零件机械加工工艺及工装设计，它满足了图纸技术要求，而且过程简单、经济。
关键词：皮带丛；主机架；加工工艺；工装设计

Mechanical processing technology and fixture design of the main machine frame of the belt bundle shearing machine
Abstract：Plexus belt cutting machine in modern metallurgical industry is mainly used in the metal coil after uncoiling, slitting and coiling of desired width coil.And each cut can get a set of products. At present, with the development of small and medium enterprises, the utilization rate of the belt is gradually increased, and its development prospects are more extensive. Machining process is an important part of the process of mechanical production, and it is the production process. Machining process is generally using cutting and other methods to process rough, so that the shape, size, and the physical properties of the material to change, to have the required precision, roughness and other parts. The preparation of the processing technology is the most important to determine the process. This paper is a mechanical processing technology and fixture design, which meets the technical requirements of the drawings, and the process is simple and economical.
Key words: taper; thin wall; machining process design; tooling design

1 引 言
1.1 皮带丛剪机作用和意义
这个课题来自于在我们实际生产过程中，对于板材和型钢等使用量已经大大增加。所以，在现代工业生产过程中对于纵剪机和皮带丛剪机需求变得越来越大。所以就现在来说，皮带丛剪机发展前景变得越来越好。本课题关键对皮带丛剪机主机架加工工业和工装设计进行研究，来完成对其工艺规程编写。
1.2 工艺编程意义
首先，编写工艺过程是机械加工和生产一个很关键部分。在生产和加工过程中，它关键是用切削或铣削方法来改变毛坯大小，形状，表面粗糙度等。从而达成我们所需要多种要求，成为我们所需要零件。
1.3 刀具，夹具等选择
在生产过程中，通常来说是需要我们去对于一个夹具进行设计，机床夹具对生产有着很大影响。因为机床和零件种类不一样，所以所需要夹具也各不相同。在选择和设计中一定要依据要求来确定。而刀具则跟据我们加工方法来进行选择，其大小则经过具体要求进行确定。

2 皮带丛剪机主机架加工工艺
2.1结构件组成及工艺特点
皮带丛剪机主机架重量约为1900kg，十二个月生产数量为150件。皮带丛剪机主机架以下图1-1所表示：
本课题主机架主机架是皮带丛剪机上得关键结构件，其作用关键为支撑。其简图以下2-1和2-2所表示：

图2- 1 活动支架

图2- 2 固定支架（a）

图2- 3 固定支架（b）
图所表示，此结构件关键分为3个部分，活动支架、底座和固定支架，所以在加工时能够分别加工完成后进行组装。
本课题关键问题以下：
孔内精度较高;2.孔和孔之间平行度确保；3.工件较大其加工较为繁琐;4.结构件加工完成后组装及焊接。
初步确定处理方案以下：
选择合理加工路线及工艺规程；2.夹具正确设计和使用互为基准标准；3.对于加工精度要求不高底座，铸造即可达成要求；4.选择合理焊接方法。
2.2生产类型确实定
生产类型对工艺规程制订有着关键影响，不一样生产类型有着全然不一样工艺特征。现在已知本构件重约为1900Kg，年产量约为150件所以由表2-1可知：本零件属于中型零件，生产类型为小批生产。
表2-1 不一样机械产品零件质量型别表
机械生产类别
加工零件质量/kg
重型零件
中型零件
轻型零件
电子工业机械
>30
4~30
<4
中、小型机械
>50
15~50
<15
重型机械
>
100~
<100
表2-2 机械加工零件生产类型划分
生产类型
生产类型
重型零件
中型零件
轻型零件
年生产纲领/件
单件生产
5以下
20以下
100以下
成批生产
小批
5~10
20~200
100~500
中批
100~300
200~500
500~5000
大批
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生产
1000以上
5000以上
50000以上

2.3 确定毛坯
2.3.1 毛坯选择
结构件采取HT150。零件为小批生产，因为其体积较大，所以采取砂型铸造。此方法可得到尺寸适宜毛坯，而且有效提升生产效率和良好精度确保。
2.3.2 确定铸件加工余量、毛坯尺寸及公差
查询《金属机械加工工艺人员手册》，可知公差和机械加工余量应该查GB/T12362—确定。要确定毛坯尺寸公差和余量，需先确定以下参数。
（1）铸件公差等级
因为零件作用和尺寸查表可知其公差等级为9级。
（2）机械加工余量
依据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查《金属机械加工工艺人员手册》中表面加工余量表，以上图为标准可确定各表面加工余量以下：
对于活动支架：零件下表面加工余量4.5mm粗加工后精加工；上表面铸造即可达成表面粗糙度要求；左边台阶表面铸造即可达成表面粗糙度要求；零件右端面4mm粗加工后半精加工。对于通孔Φ120mm和通孔Φ90mm加工余量均为5mm。
对于底座及固定支架：鉴于底座和固定支架在铸造时为一整体，所以底座下表面无需加工；底座上表面加工余量6.5mm粗加工后半精精加工；梯形槽加工余量5mm粗加工后精加工，通孔Φ140mm加工余量为5mm。
（3） 由各部分加工余量可得到毛坯尺寸，图2-3,2-4，2-5。

图2- 4 活动支架毛坯图

图2- 5 底座及固定支架毛坯图（a）

图2- 4 底座及固定支架毛坯图（b）
2.4 确定工艺路线
2.4.1 选择基准
活动支架：为确保垂直度和平行度，应该以右端面为精基准，对应考虑基准交换标准，以下表面为粗基准。
底座及固定支架：以固定支架左端面为精基准，以底座底面为粗基准。
2.4.2 制订工艺路线
根据先基准和先粗加工后精加工标准，工艺路线以下：
（2）活动支架：
工序010
工步1粗铣右端面，以下表面为基准
工步2半精铣右端面，以下表面为基准
工序020
工步1粗铣下表面，以右端面为基准
工步2半精铣下表面，以右端面为基准
工步3精铣下表面，以右端面为基准
工序030
工步1粗铣45°斜面，以右端面为基准
工步2半精铣45°斜面，以右端面为基准
工步3精铣45°斜面，以右端面为基准
工序040
工步1粗镗Φ88mm孔，以右端面为基准
工步2半精镗Φ89.5mm孔，以右端面为基准
工步3精镗Φ90mm孔，以右端面为基准
工序050
工步1粗镗Φ118mm孔，以右端面为基准
工步2半精镗Φ119.5mm孔，以右端面为基准
工步3精镗Φ120mm孔，以右端面为基准
（2）底座及固定支架：
工序010
工步1粗铣固定支架左端面，以底座底面为基准
工步2半精铣固定支架左端面，以底座底面为基准
工序020
工步1粗铣底座上表面，以固定支架左端面为基准
工步2半精铣底座上表面，以固定支架左端面为基准
工序030粗铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
工序040半精铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
工序050精铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
工序060
工步1粗镗固定支架Φ138mm通孔，以固定支架左端面为基准
工步2半精镗固定支架Φ139.5mm通孔，以固定支架左端面为基准
工步3精镗固定支架Φ140mm通孔，以固定支架左端面为基准
3 设备选择
3.1 机床选择
机床选择K2416/2（x）龙门加工中心，其参数以下所表示：
表3- 1 K2416/2（x）型龙门加工中心关键参数
技术参数
型号
K2416
工作台
宽（mm）
1600
长（mm）

T型槽宽（mm）
28
T型槽数量
9
工作台承重（t）
5
速度性能
快速移动速度（m/min）
X（线规，硬规）12.10
Y（线规，硬规）12.10
Z（线规，硬规）12.10
三轴加工进给速度
5~6000mm/min
轴驱动电机（Kw）
X
6
Y
6
Z
6
主电机
功率/Kw
18.5/22
精度标准
三轴定位精度（mm）全程
X、Y≤0.032/2m,Z≤0.025
三轴反复定位精度（mm）全程
X、Y≤0.013/2m,Z≤0.025
3.2 夹具设计和选择
3.2.1 夹具作用
(1)确保加工精度
采取夹具安装，能够正确地确定工件和机床、刀具之间相互位置，工件位置精度由夹具确保，不受工人技术水平影响，其加工精度高而且稳定。 
(2)提升生产率、降低成本
用夹具装夹工件，无需找正便能使工件快速地定位和夹紧，显著地降低了辅助工时；用夹具装夹工件提升了工件刚性，所以可加大切削用量；能够使用多件、多工位夹具装夹工件，并采取高效夹紧机构，这些原因全部有利于提升劳动生产率。另外，采取夹具后，产品质量稳定，废品率下降，能够安排技术等级较低工人，显著地降低了生产成本。     
(3)扩大机床工艺范围
使用专用夹具能够改变原机床用途和扩大机床使用范围，实现一机多能。比如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就能够对箱体孔系进行镗削加工；经过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充足发挥通用机床作用。 
(4)减轻工人劳动强度
用夹具装夹工件方便、快速，当采取气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人劳动强度。
3.2.2 夹具要求
所以在选择夹具或在设计夹具过程中应根据以下依据：
（1）夹具应该结构简单，紧凑，夹紧动作快速、正确，尽可能降低辅助时间，操作方便、省力、安全，而且要确保足够刚性，还要灵活多变。
（2）为了节省成本以立即间，尽可能确保多个面同时进行加工。
（3）既要能承受大切削力，又要满足定位精度要求。
3.2.3 夹具组成
(1)定位元件
定位元件是夹具关键功效元件之一，其作用是确定工件在夹具中正确位置。
(2)夹紧装置
夹紧装置作用是将工件压紧夹牢，确保工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据正确位置。
(3)夹具体   
夹具体是机床夹具基础件，也是夹具骨架，既要有足够刚度，又要有足够强度，还要有高加工精度。
（4）对刀、导向元件
使用专业夹具装夹工件进行加工时，基础上全部采取调整法加工。为便于快捷、正确调整刀具正确位置，依据不一样加工情况，可在夹具上设置确定刀具位置或引导刀具方向对刀、导向元件。
（5）夹具连接元件 
机床夹具工作时应安装在机床上，为确保工序尺寸和位置公差要求，夹具相对于机床也必需保持正确位置。所以，在夹具上通常设置有定位和固定用连接元件，方便可靠保持夹具在机床上正确位置。
（6）其它装置或元件 
3.2.4 定位元件和夹紧元件
定位元件是夹具关键功效元件之一，其作用是确定工件在夹具中正确位置。通常，当工件定位基准面形状确定后，定位元件结构也就基础确定了。对于活动支架，定位基准选为底面，底座一样选底面为定位基准。
夹紧装置作用是将工件压紧夹牢，确保工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据正确位置。夹紧机构应尽可能敞开不得影响加工部位，装夹要更具灵活性。对于本零件可采取联动夹紧机构。
3.2.5 夹具确实定
因为加工平面较多，定位面较大，所以可采取电磁吸盘作为其夹具，而传统电磁吸盘无法提供较大轴向夹紧力，所以在此需要对于传统电磁吸盘进行改造。以下图：

图3- 1 电磁卡盘
采取4个可拆卸卡盘作为其夹紧元件，所以在磁力作用下完全能够起到固定夹紧作用。因为卡盘是可拆卸，所以在加工时能够很便捷加工到工件各个部位。而且为了取得较大夹紧力，选择电控强力吸盘。
选择电控强力吸盘优点：电控强力吸盘吸力超强，最大可达16，磁力分布均匀、可调整，可适适用于多种粗加工、精加工；电控强力吸盘吸持力不需要经过连接电源来维持，连续作业不产生热，避免工件受热变形，同时强劲且均匀盘面吸力即使工件超出台面也可确保加工精度。
3.3 刀具及量具选择
零件材料为HT150，所以刀具材料为高速钢，铣刀种类以下：镶齿套面铣刀，锥和镗刀。参数以下：
表3- 2 镶齿套式面铣刀关键参数
刀具用途
铣平面

刀具名称
镶齿套式面铣刀
型号
GMA100
刀片
SPCN1203EDR

参数
齿数Z
d
D
L
10
100
27
40
铣削宽度
前角
主后角
48
10°
12°

表3- 3 锥柄立铣刀关键参数
刀具用途
梯形槽表面

刀具名称
锥柄立铣刀
型号
BO55-17
材料
高速钢

参数
齿数z
直径D
全长L
刀长l
3
20
123
38
铣削宽度
莫氏锥柄

40
2

表3- 4 镗刀关键参数
刀具用途
镗孔

镗孔
刀具名称
镗刀
型号
D112
材料
GB5245-85

参数（mm）
d
H
B
L
20
20
20
150

_
_
_
60
_
_
_

量具选择：游标卡尺和表尺。
4 工艺计算
4.1确定工序间加工余量及公差
4.1.1 确定活动支架加工余量及公差
为方便计算加工余量，对没一个加工步骤全部能够设粗加工余量为Z，半精加工余量为Z，精加工余量为Z，即：

（1） 工序010
工步1粗铣右端面，以下表面为基准
工步2半精铣右端面，以下表面为基准
查《金属机械加工工艺设计手册》（推荐表4-28）可知工步2加工余量2mm，公差+0.7。
所以由公式4-1可知：

，，
即：
所以工步1加工余量为2.5mm。
(2) 工序020
工步1粗铣下表面，以右端面为基准
工步2半精铣下表面，以右端面为基准
工步3序精铣下表面，以右端面为基准
查《金属机械加工工艺设计手册》可知工步2加工余量为2mm，公差+0.7，工步3加工余量为0.5mm公差为+0.15。
所以由4-1可知：

，，
即：
所以工步1加工余量为3mm
（3） 工序030
工步1粗铣45°斜面，以右端面为基准
工步2半精铣45°斜面，以右端面为基准
工步3精铣45°斜面，以右端面为基准
查《金属机械加工工艺设计手册》可知工步2加工余量，公差为+0.5，工步3加工余量为，公差为+0.12，经计算可得：工步1加工余量为。
（4） 工序040
工步1粗镗Φ90mm孔，以右端面为基准
工步2半精镗Φ90mm孔，以右端面为基准
工步3精镗Φ90mm孔，以右端面为基准
经查《金属机械加工工艺设计手册》可知工步1粗镗至Φ88mm，工步2半精镗至Φ89.3mm，公差+0.22，所以由4-1可知：

，，
即：
综上：工步1粗镗至Φ88mm，工步2半精镗Φ89.3mm，工步3精镗至Φ90mm。
（5） 工序050
工步1粗镗Φ120mm孔 ，以右端面为基准
工步2半精镗Φ120mm孔 ，以右端面为基准
工步3精镗Φ120mm孔 ，以右端面为基准
同上诉步骤可得：工步1粗镗至Φ118mm，工步2半精镗至Φ119.3mm，工步3精镗至Φ120mm。
4.1.2 确定固定支架及底座加工余量及公差
为方便计算加工余量，对没一个加工步骤全部能够设粗加工余量为Z，半精加工余量为Z，精加工余量为Z，即：

（1） 工序010
工步1粗铣固定支架左端面，以底座底面为基准
工步2半精铣固定支架左端面，以底座底面为基准
查《金属机械加工工艺设计手册》（推荐表4-28）可知工步2加工余量2mm，公差+0.7，
所以由4-2可知：

，，
即：
所以工步1加工余量为2.5mm。
（2） 工序020
工步1粗铣底座上表面，以固定支架左端面为基准
工步2半精铣底座上表面，以固定支架左端面为基准
查《金属机械加工工艺设计手册》可知工步2加工余量为3mm，公差+1.0，
所以由4-2可知：

，，
即：
所以工步1加工余量为3.5mm。
（3） 工序030粗铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
工序040半精铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
工序050精铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
查《金属机械加工工艺设计手册》可知工步2加工余量，公差为+0.7，工步3加工余量为，公差为+0.15，经计算可得：工步1加工余量为。
（4）工序060
工步1粗镗固定支架Φ138mm通孔，以固定支架左端面为基准
工步2半精镗固定支架Φ139.3mm通孔，以固定支架左端面为基准
工步3精镗固定支架Φ140mm通孔，以固定支架左端面为基准
4.2 切削用量计算
4.2.1 活动支架切削用量
工序010工步1粗铣右端面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以。
查《金属机械加工工艺人员手册》可知：切削宽度mm；耐用度；每齿进给量，将以上数据带入公式可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为90r/min，则实际切削速度为：

工序010工步2半精铣右端面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以。
查《金属机械加工工艺人员手册》可知：切削宽度mm；耐用度；每齿进给量。
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为120r/min，则实际切削速度为：

工序020工步1粗铣下表面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以。
查寻资料可知：mm
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为90r/min，则实际切削速度为：

工序020工步2半精铣下表面，刀具：镶齿套式面铣刀
本工步和工序010工步2计算参数无改变，即其切削用量和其一致。
工序020工步3精铣下表面 刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以
对于其它参数，一样查资料可知：mm ，
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为160r/min，则实际切削速度为：

工序030工步1粗铣45°斜面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以：
对于其它参数，一样查资料可知：mm
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为90r/min，则实际切削速度为：

工序030工步2半精铣45°斜面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以：
对于其它参数，一样查资料可知：mm
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为130r/min，则实际切削速度为：

工序030工步3精铣45°斜面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以：
对于其它参数，一样查资料可知：mm
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为160r/min，则实际切削速度为：

工序040工步1粗镗Φ88mm通孔，刀具：镗刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：进给量f=0.4mm/r，切削速度=12m/min ，d=20mm 则机床转速：

即选择加工中心转速为190r/min，则实际切削速度为：

工序040工步2半精镗Φ89.5mm孔，刀具：镗刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.2mm/r =18m/min d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为280r/min，实际切削速度为：

工序040工步3精镗Φ90mm孔，刀具：镗刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.1mm/r =25m/min d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为390r/min，实际切削速度为：

工序050工步1粗镗上部Φ118mm孔，刀具：镗刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.4mm/r =12m/min d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为190r/min，实际切削速度为：

工序050工步2半精镗上部Φ119.3mm孔，刀具：镗刀
切削深度：因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.2mm/r =20m/min d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为310r/min，实际切削速度为：

工序050工步3精镗上部Φ120mm孔，刀具：镗刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.1mm/r，=26m/min，d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为400r/min，实际切削速度为：

4.2.2 底座及固定支架切削用量
工序020工步1粗铣底座上表面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以
查阅资料可知：铣削宽度mm，耐用度t=180min，每齿进给量f=0.4mm
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为90r/min，则实际切削速度为：

工序020工步2半精铣底座上表面，刀具：镶齿套式面铣刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以
铣削宽度mm，耐用度，每齿进给量
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为120r/min，则实际切削速度为：

工序030粗铣梯形槽，刀具：镶齿套式面铣刀和锥柄立铣刀
对于铣梯形槽，每道工序全部需分为两步：第一步用面铣刀加工大致表面；第二步用立铣刀加工45°角处。
第一步参数：mm
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以
将以上数据带入公式4-3可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为120r/min，则实际切削速度为：

第二步参数：切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即可铣削全部加工余量，所以
铣削宽度为40mm，耐用度为60min，每齿进给量为0.2mm
将参数代如以下公式可得：

确定机床主轴转速：

即选择加工中心转速为720r/min，则实际切削速度为：

工序040半精铣梯形槽，刀具：镶齿套式面铣刀和锥柄立铣刀
第一步参数： mm
将以上数据带入公式4-3可得：

则确定机床转速：

选择加工中心主轴转速为120r/min，实际切削速度为：

第二步参数： mm
将参数带入公式4-4得：

则确定机床转速：

选择加工中心主轴转速为860r/min，实际切削速度为：

工序050精铣梯形槽，刀具：镶齿套式面铣刀和锥柄立铣刀
第一步参数： mm
将以上数据带入公式4-3可得：

则确定机床转速：

选择加工中心主轴转速为180r/min，实际切削速度为：

第二步参数： mm
将参数带入公式4-4得：

则确定机床转速：

选择加工中心主轴转速为1800r/min，实际切削速度为：

工序060工步1粗镗上部Φ138mm孔，刀具：镗刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.4mm/r =12m/min d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为190r/min，实际切削速度为：

工序060工步2半精镗上部Φ139.3mm孔，刀具：镗刀
切削深度：因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.2mm/r =20m/min d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为310r/min，实际切削速度为：

工序060精镗上部Φ140mm孔，刀具：镗刀
切削深度 因为加工余量小于5mm，即一次进给即镗全部加工余量，所以：
由刀具参数查表可知：f=0.1mm/r，=26m/min，d=20mm
则机床转速：

即选择加工中心转速为400r/min，实际切削速度为：

5 切削时间计算
5.1 活动支架切削时间
查《金属机械加工工艺人员手册》得铣削、镗孔基础时间计算公式均为：

其中T为机动时间[min]
为加工长度[mm]
为切刀切入长度[mm]
为切刀切出长度[mm]
为工作台每分钟进给量[mm/min]
为行程次数
而由以下公式可得到：

其中为每齿进给量[mm]
Z为铣刀齿数
n为铣刀每分钟转速[r/min]
依据所选铣刀参数可确定：，
（1） 工序010
工步1粗铣右端面，以下表面为基准
工步2半精铣右端面，以下表面为基准
已知右端面高为600mm，宽为300mm，故需走刀7次，
将各参数带入公式5-1，5-2中：

即工步1加工用时11.7min。
同理工步2加工用时：

（2） 工序020
工步1粗铣下表面，以右端面为基准
工步2半精铣下表面，以右端面为基准
工步3精铣下表面，以右端面为基准
下表面长400mm，宽130mm，需走刀3次。
即工步1加工用时：

工步2加工用时：

工步3加工用时：

（3） 工序030
工步1粗铣45°斜面，以右端面为基准
工步2半精铣45°斜面，以右端面为基准
工步3精铣45°斜面，以右端面为基准
已知45°斜面长130，需走刀2次。即工步1加工用时：

工步2加工用时：

工步3加工用时：

（4） 工序040
工步1加工用时：

工步2加工用时：

工步3加工用时：

（5） 工序050
工步1加工用时：

工步2加工用时：

工步3加工用时：

5.2 固定支架及底座切削时间计算
（1）工序010
工步1粗铣固定支架左端面，以底座底面为基准
工步2半精铣固定支架左端面，以底座底面为基准
对于左端面其高为650mm，宽为400mm，即需走刀9次。
即工步1加工用时：

工步2加工用时：

（2）工序020
工步1粗铣底座上表面，以固定支架左端面为基准
工步2半精铣底座上表面，以固定支架左端面为基准
对于底座上表面所需加工部分，其长度为1400，宽为600，即需走刀13次。
所以工步1加工工时为：

工步2加工工时为：

（3）工序030粗铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
工序040半精铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
工序050精铣梯形槽，以固定支架左端面为基准
因为每步工序全部分为两部，所以分开计算。对于第一步，梯形槽长1000mm，宽约为530mm，故需走刀11次。对于第二步，只需走刀一次即可。
即工序030加工工时分别为：

工序040加工工时分别为：

工序050加工工时分别为：

（4） 工序060
工步1加工工时：

工步2加工工时：

工步3加工工时：

5.3 辅助时间确实定
查《金属机械加工工艺人员手册》得基础时间和辅助时间之间关系为

经计算可得各工序辅助时间以下表5-1,5-2：
表5- 1 活动支架各工序辅助时间
工序
工步
时间（）
工序
工步
时间（）
工序
时间（）

010

1
2.36

030
1
0.3

050

0.09
2
3.56
2
0.42
0.11

3
0.46
0.18
020
1
0.68

040
1
0.28

2
1.02
2
0.38

3
1.02
3
0.55

表5- 2 底座及固定支架各工序辅助时间
工序
工步
时间（）
工序
时间（）
工序
工步
时间（）
010
1
3.3
030
6.44

060
1
0.68
2
4.94
040
9.56
2
0.92
020
1
10.16
050
12.53
3
1.31
2
15.26

6 设计总结
此次设计关键在于加工工艺编程和夹具确实定，其中因为工件结构等原因加工工艺编程是重中之重。
在工艺部分中，我们所包含是加工各工序是所需要刀具，量具，机床及其各个参数。当然，加工各工序机床进给量，背吃刀量，主轴转速，还有走刀次数和走刀长度等也是设计过程中关键部分。其中各工序进给量，主轴转速，背吃刀量等需查手册来确定。
在夹具选择过程中，因为工件特点，我需要在市面上已经有多种夹具进行选择。而在选择过程中，我依据加工要求和工件结构选择了电磁吸盘作为本工件夹具。不过在市面上得电磁吸盘中找不到所需要能够提供足够轴向夹紧力夹具，所以我在电磁吸盘原有结构上进行改装，将四爪气动卡盘结构和电磁吸盘结构结合起来，设计出符合我们要求夹具。
在这次设计过程中，我将大学四年所学知识进行了一个汇总，也学到了很多知识，其中尤其是利用多种手册。当然，也发觉了自己很多不足之处，比如基础知识不够熟练，工具使用较生疏等。这些在我以后工作中将有所改善。当然，在此需要对我指导老师吕明表示由衷谢意，谢谢！

谢 辞
转眼间大学四年急忙而过，此次毕业论文完成，也将为我大学生活画上一个