如何选择平面铣削中的刀片
为了保证平面铣削的顺利进行，在开始铣削之前，应对整个过程有个清楚的估计。比如要进行的是粗铣还是精铣？所加工的表面是否将作为基准？铣削过程中表面粗糙度、尺寸精度会有多大变化？另外，还需要正确选择铣刀的切削参数。本文分析了需要考虑的重点内容。还讲述了关于雕刻刀与钨钢刀具的应用。
1、铣刀刀体的选择：铣刀的价格比较贵，一把直径为100mm的面铣刀刀体价格可能要超过600美元，所以应慎重选择，以能达到真正适合具体的加工需要。
1）首先，在选择一把铣刀时，要考虑它的齿数。例如直径为100mm的粗齿铣刀只有6个齿，而直径为100mm的密齿铣刀却可有8个齿。齿距的大小将决定铣削时同时参与切削的刀齿数目，影响到切削的平稳性和对机床切率的要求。每个铣刀生产厂家都有它自己的粗齿、密齿面铣刀系列。
2）在进行重负荷粗铣时，过大的切削力可使刚性较差的机床产生振颤。这种振颤会导致硬质合金刀片的崩刃，从而缩短刀具寿命。选用粗齿铣刀可以减低对机床功率的要求。所以，当主轴孔规格较小时(如R-8、30#、40#锥孔)，可以用粗齿铣刀有效地进行铣削加工。
3）粗齿铣刀多用于粗加工，因为它有较大的容屑槽。如果容屑槽不够大，将会造成卷屑困难或切屑与刀体、工件摩擦加剧。在同样进给速度下，粗齿铣刀每齿切削负荷较密齿铣刀要大。
4）精铣时切削深度较浅，一般为0.25～0.64mm，每齿的切削负荷小(约0.05～0.15mm)，所需功率不大，可以选择密齿铣刀，而且可以选用较大的进给量。由于精铣中金属切除率总是有限，密齿铣刀容屑槽小些也无妨。
5）对于锥孔规格较大、刚性较好的主轴，也可以用密齿铣刀进行粗铣。由于密齿铣刀同时有较多的齿参与切削，当用较大切削深度(1.27～5mm)时，要注意机床功率和刚性是否足够，铣刀容屑槽是否够大。排屑情况需要试验验证，如果排屑有问题，应及时调整切削用量。
2、刀片的选择：
1）某些加工场合选用压制刀片是比较合适的，有时也需要选择磨制的刀片。粗加工最好选用压制的刀片，这可使加工成本降低。压制刀片的尺寸精度及刃口锋利程度比磨制刀片差，但是压制刀片的刃口强度较好，粗加工时耐冲击并能承受较大的切深和进给量。压制的刀片有时前刀面上有卷屑槽，可减小切削力，同时还可减小与工件、切屑的摩擦，降低功率需求。
2）但是压制的刀片表面不像磨制刀片那么紧密，尺寸精度较差，在铣刀刀体上各刀尖高度相差较多。由于压制刀片便宜，所以在生产上得到广泛应用。
3）对于精铣，最好选用磨制刀片。这种刀片具有较好的尺寸精度，所以刀刃在铣削中的定位精度较高，可得到较好的加工精度及表面粗糙度。另外，精加工所用的磨制铣刀片发展趋势是磨出卷屑槽，形成大的正前角切削刃，允许刀片在小进给、小切深上切削。而没有尖锐前角的硬质合金刀片，当采用小进给、小切深加工时，刀尖会摩擦工件，刀具寿命短。
4）磨过的大前角刀片，可以用来铣削粘性的材料(如不锈钢)。通过锋利刀刃的剪切作用，减少了刀片与工件材料之间的摩擦，并且切屑能较快地从刀片前面离开。
5）作为另一种组合，可以将压制刀片装在大多数铣刀的刀片座内，再配置一磨制的刮光刀片。刮光刀片清除粗加工刀痕，比只用压制刀片能得到较好的表面粗糙度。而且应用刮光刀片可减小循环时间、降低成本。刮光技术是一种先进工艺，已在车削、切槽切断及钻削加工领域广泛应用。
注：压制刀片的尺寸精度及刃口锋利程度比磨制刀片差，但是压制刀片的刃口强度较好，粗加工时耐冲击并能承受较大的切深和进给量。刮光刀片清除粗加工刀痕，比只用压制刀片能得到较好的表面粗糙度。而且应用刮光刀片可减小循环时间、降低成本。精加工所用的磨制铣刀片发展趋势是磨出卷屑槽，形成大的正前角切削刃，允许刀片在小进给、小切深上切削。
3、冷却和涂层：
1）平面铣削是否要冷却，存在争议。当用一个大直径面铣刀铣削时，冷却液难以喷到整个铣刀。特别是铣削属于断续加工。刀片在频繁地切入、切出，实际上冷却液达不到刀尖，而是刀尖切入时被加热，
切出时被冷却。这种很快地加热、冷却，极易引起热裂纹。如果刀片出现裂纹，并且在切削时从刀片座中落下，刀体将会受到严重的损坏。
2）现代的刀具涂层能使温度裂纹产生的概率大大降低，更加促进了干式切削的发展。特别是TiAlN 涂层刀具很适合于干式切削。因为当切入金属时，切削的热量使TiAlN表面发生化学变化，产生了更硬的物质。
3）干式切削的优点是，操作者可以看清切屑实际的形状和颜色，为操作者提供了评定切削过程的信息，由于工件的化学成分不同，发出的信息也不一样：当加工碳钢时，形成暗褐色切屑，说明采用切削速度适当；当速度进一步提高，褐色切屑将变成蓝色。如果切屑变黑，表明切削温度过高，此时应降低切削速度。
4）不锈钢的导热率较低，其热量不能很好地传至切屑，所以加工不锈钢应选用适当的切削速度，使切屑带有淡淡的棕褐色。如果切屑变成深褐色，表明其切削速度已达最高限度。有时，为避免刀瘤，加工不锈钢切削热又是需要的。另外，冷却液会使切屑冷却太快而熔合在刀片上，导致刀具寿命降低。
5）过高的进给量会引起材料的堆积，而进给量过低又会使刀具与工件发生摩擦，也会导致过热。
6）干切的目标是调整切削速度与进给量，使热传到切屑而不是工件或铣刀上。因此，应避免使用冷却液，以便观察飞溅的切屑，适当地调整主轴速度和进给量。热切屑意味着热量没有传到零件和刀具上，不会发生热裂纹，从而延长了刀具寿命。但当加工易燃性的材料(如镁和钛)时，应注意冷却并备好灭火设施。
7）值得一提的是，当干切时，在螺纹/铣刀体的结合面应涂少量防止“咬死”(难以拆卸)的化合物也很重要，但要注意不要带进污物，否则会影响铣刀的安装精度。
3、顺铣和逆铣：
1）大多数平面铣削都是在带有丝杠或滚珠丝杠的轻型机床上用逆铣方式来完成。但是，应尽量采用顺铣，这样会取得更好的加工效果。因为逆铣时，刀片切入前产生强烈摩擦，造成加工表面硬化，使下一个刀齿难以切入。当顺铣时，应使铣削宽度大约等于2/3铣刀直径，这可保证刀刃一开始就能立即切入工件，几乎没有摩擦。如果小于1/2铣刀直径，则刀片又开始“摩擦”工件，因为切入时切削厚度变小，每齿进给量也将因径向切削宽度的变窄而减小。
“摩擦”的结果使刀具寿命缩短，对于硬质合金刀具，增加每齿进给量和减小切削深度是比较有利的。所以粗铣时，若径向切削宽度小于铣刀半径时，增加走刀量，其刀具寿命将会提高，加工时间随之缩短。当然，精铣需要工件表面光洁，所以应限制走刀量。
2）试调这一径向铣削宽度，确定铣刀直径与径向铣削宽度之比的工作，最好在高精度机床上进行，以便在调整比率的同时，观察其工件表面粗糙度的变化。
4、铣削效率的评价：
面铣工作效率可以用多种方式衡量，一种是通过确定每分钟金属切除量，即：WOC(切削宽度)×DOC(切削深度)×FR(走刀量)。如：3(WOC)×0.150英寸(DOC)×3.5英寸/minFR=15.75立方英寸/分。金属切除率表示的是切下的金属体积，所用的机床功率能否达到这个切除率要取决于被加工金属的硬度。因而有另外一种衡量方法，就是直接计算铣削所需动率。它等于：金属切除率×材料硬度系数。如：铝硬度系数约为0.3，则所需功率为15.75×0.3=4.725(马力)；4140钢硬度系数约为0.7，所需功率为15.75×0.7=11(马力)，硬度系数可查有关手册、资料。在选用合适的刀具的同时，更要注意其应用效果。在这里还要提醒各位的是，对于钨钢刀具，须要了解。
东芝公司生产的加工钢件和铸件用的刀片(AI2O3+Tjc)。以解试验之用．
2．2刀盘设计刀具本身各部均为9O。角，它不是切削时所需要的角度。必须通过刀夹和刀盘来实现．鉴于刀片抗弯强度低，韧性差．怕振动的特点。故刀盘在切削过程中必须刚性好。稳定可靠．压力机工作台确定在日本镗铣床上加工后。便要确定刀盘装夹的联接问题，为避免陶瓷刀具的缺点。决定刀盘安装在剐性好的铣轴上。而不是装在主轴上，借以可伸缩的滑枕，使刀具为近工件实现进刀。因此工艺系统的剐度大大提高．保护了刀具．刀盘材料采用强度较高的40Mn钢。直径为~300mm，设计用四把刀片同时切削。
故其上有四个刀夹槽。刀夹是夹持刀片用的，能体现刀具切削时的前角和后角。同时也方便了制造．刀夹采用台金工具钢9SiCr材料．淬硬至HRC58～62．
鉴于过去的铣削经验，零度或正刃倾角，切屑易进入切削圆弧圈内，造成挤伤已加工表面，故在设计时，采用了较大的负值刃倾角，改变切屑流向，使切屑向外推出。避免了切屑进入切削区域，这在刀盘中刀夹位置来实现．另一方面．铣削的镜面效果除了采用高速切削外。更主要的是刀具刃口挤难工件表面所致，但刀片很脆．相似于YT30。故在设计中采用适当的负前角，则后角等于该值．这在刀夹中考虑．如图1，2，3所示．『1lI、S2：“)两面形状相同冉瓷刀片c乃八十切削刃口图j陶瓷刀片rr'-图2刀夹2．3切削试验
①工件状况：六块工作台为15oo×2000×300ram，35钢，其上有14条T型槽和四个大孔．事先工作台在龙门刨上光过一刀，以保证等高切深．
@机床设备：日本东芝公司生产的BSF32／21B落地镗铣床．滑枕伸出量为900turn．
@IJ具主要几何角度：前角=-4。42，后角=4。42．刃倾角=一17。，主偏角=2。51
回切削用量：切削速度=出5m／min(n=250rpm)，切削深度t=0、10ram·进给量S~．=800ram／rain(S#=3．2ram／rpm)．1992年第l期(总第106期)21
⑤其他条件：单刀头切削．无冷却润滑．
@试验结果：一开始切削时工件k立即呈现出铿亮的令人欣喜的镜而，光滑平整．光可鉴人，令人惊叹!这是多少年来梦寐以求的臼标终于实现．由于切深数显误差，第一块工作台吃刀深度约在O．25ram．铣毕用百分表检验不平面度误差为O．015mm。而在以后的试验中，平面度误差几乎为零，这说明刀具在闻断切削的条件下，耐用度仍然很好．
图3陶瓷刀具切削过程中，切屑呈兰黑色．刀具和工件温升很小．因为高速切削时，热量来不及传导到刀具和工件上即被切屑带走，因此工件热变形极，j、．又由于加工中的挤压效应．工件表面形成硬化层，从而提高了工件的表面硬度和使用的耐磨性．
3结论就一件工作台分别用其他方法加工的效果比较如下表加I方法表面粗糙度平面度(ram)工时消耗r分其他镜面铣刺～够0．01l5表面硬化．有镜面效果龙门刨削～02D钳D超宽接刀磨，导轨垂削～D．加1440重装夹，误差走通过此次试验，模索了经验，掌握了要领，为今后太平丽的精加工质量的提高开拓了路子．并一俟有了刀片以后，准备在八米龙门刨床上试验．并就大型工件导轨试验以铣代磨。
同时希望国内厂家尽快研制此类陶瓷刀片，以期推动太平面加工质量的全面提高．存在的问题：由于刀夹上刀片支撑而与其底ifif要求平行度为0．002ram，但制造精度达不到．困此在加工中大进给量的误差复映在工件上，使得工件表而有可见纹理．另外在刀盘的设计中直径q~300mm根据需要而设计，．没有靠标准化，今后设计时应按优先数系之公比进行．
模具的高速切削
模具的高速精加工依靠如今的机床主轴转速能力是部分可行的。不管使用的设备是小型立式加工中心还是最新的大型卧式加工中心，现在的主轴能很容易地达到10000r/min的转速。这种速度很容易被今天的刀具安全夹持方式所承受，这些夹持方式包括精密弹簧夹头或热胀刀柄、机械或液压夹头。一个同等重要的模具高速精加工概念是刀具的高进给率。与更高的转速结合在一起，在获得良好表面光洁度所需的小切深和小步距条件下，高进给率产生极佳的加工结果。目前，可应用于淬硬至55HRC的模具高速铣的山高公司刀具能正常地以1200mm/min的进给量进行加工，使用PVD涂层的细颗粒硬质合金刀片可获得Ra0.63μm的光洁度。轴向和径向切深分别为0.05mm和0.25mm。
刀具选项阵列(雕刻刀)
为迎合大多数模具加工的要求（包括高速精加工），山高推出了一种通用的分体式可转位铣刀新包装。这种分体式铣刀包括价格适中的钢制刀杆和螺纹旋入的各种型式的切削刀头。提供标准设计的用于粗加工和半精仿形加工的球头刀头和一种用于大切深或侧面铣削的玉米刃型式球头刀头。后面这种设计，刀头上的周边刀片排列成螺旋刃形式，粗加工时可对宽范围模具材料提供平稳、避振的切削。山高的这种设计还
在标准的刀杆式球头立铣刀扩充系列里提供。在新的分体铣刀系列里，还提供针对直壁零件高效高速精加工的120°球头和能用于高金属切除率仿形粗加工的纽扣型刀头。
为了完善模具刀具的系列，山高提供小直径球头立铣刀（10～16mm），特别设计用于高速精加工，它是受欢迎的“小魔王”模块化立铣刀系统的一部分。这些刀具容易组装，通过简单地把精密磨削的硬质合金刀片旋入一种可重复使用且价格适中的钢制刀杆中即可。
直壁零件的高效高速精加工
迄今，直壁零件已成为模具高速精铣生产的绊脚石。在每一次向下撞击后，传统的90°球头立铣刀通常使得加工的那些零件缩回，中断了加工循环并使刀具受摩擦影响而引起刀片磨损。山高对于这个问题已有解决方案，在刀杆和刀片背部前延伸一个120°切削刃的切削头。这种设计的刀具使得背部的切削刃与正面的切削刃一样能进行切削，允许在一系列连续下行和上行中切除金属。这不仅提供了一个不间断和更快的加工循环，还消除了刀具摩擦和由此引起的刀片磨损，从而获得更长的刀具寿命和更好的表面光洁度。
针对大金属切除率的钮扣式立铣刀
在模具加工里的术语“高速加工”实际上意味着两个不同的方面。首先，它意味着在很高主轴转速和超高进给率的精加工中保证加工表面光洁度好到足以明显减少甚至消除在钳工台上的辅助手工精加工。另外，这个术语还指在加速的金属切除率下进行重载粗加工。
在这个意义上，所谓的“钮扣”立铣刀作为一种重要的新刀具已经出现。这种立铣刀的典型特征是很厚的、有山高专利设计可提供极佳强度和安全性的集成刀垫的圆刀片。组合特殊的正角槽形，它们能承受很高的金属切除率(钨钢刀具的应用特性也要了解)。
在山高用于模具加工的分体式铣刀里，提供能用于仿形粗加工的钮扣刀头，在加工深的封闭型腔时，其金属切除率是传统球头铣刀的四倍。山高已经开发了这些刀具作为封闭型腔粗加工的一个选择（有这样的目标去延伸其使用范围，但不是定义）。对传统球头立铣刀满意的工具制造者可继续使用原来的刀具。但是更多的积极进取的工厂可能想要考虑用于重粗加工的钮扣式立铣刀带来的好处。在封闭型腔加工时，它们不仅能更高效地切除金属，通常还能提供比球头铣刀更长的寿命，这是因为有时在球头铣刀的应用里有严重的摩擦。
针对淬硬材料的锋利切削刃
所有山高小魔王模具刀具采用PVD涂层的细颗粒硬质合金可转位刀片，它有精密磨削过的两个有效切削刃。这些刀片的一个显著特性是它们超锋利的切削刃——这体现了一种不同于传统上认为在很高进给率下需要用超强切削刃抵抗淬硬材料观点的创新思想。
在研发这些刀片时，山高把重点放在高生产率下获得良好表面光洁度所需的高速高进给的自由切削槽形。在小的轴向切深和极小的径向切深使得步距最小化，锋利的切削刃对穿透淬硬工件材料和直接利用自由切削是必须的。正是这种槽形使得提供高生产率、可靠的刀具性能和良好的刀具寿命成为可能。山高还提供用于淬硬模具钢高速粗加工和精加工的镶焊PCBN的小魔王球头立铣刀。这里主轴必须倾斜30度以防止在刀鼻处的零速度。
其它的发展和思考
除了刀具的发展，许多其它的发展支持模具加工生产率的新水准。一个例子是CNC卧式加工中心，它正迅速替换用于模具和航空工业的传统立式CNC加工中心。卧式加工中心的主要好处是允许自然排屑，大大减少封闭型腔加工的切屑再切削问题。
另一个技术发展允许提高球头立铣刀的性能。这是一种首先由欧洲推出的调整技术，因为考虑到刀片中心的零切削速度引起的摩擦。为了消除摩擦和由此引起的光洁度变差及刀片快速磨损，一种应用日益增多的操作是把机床主轴倾斜30度，使得刀鼻处移至一个有效切削直径而获得有效的切削。
还有其它的技术发展，为了在模具生产中减少对粗加工的需求，计算机生成接近最终外形的铸件正在欧洲被广泛使用。虽然竞争压力肯定不可避免地在世界范围内延伸这个技术，但在美国和加拿大的模具工
厂几乎持续排外主义地用整体硬质合金刀具加工他们的模具。对于现在，那比给予对粗加工刀具的创新更重要，如玉米刃、球头和钮扣式立铣刀能以更高的进给率切除淬硬材料。
对于模具加工里所有的高速应用，注意力也一定要有一些更远的考虑。例如必须牢记高速主轴在提高切削速度的同时允许进给率大幅提高。这使得小直径刀具既能用于粗加工也能用于精加工成为可能，在同样的时间获得相同或更好的生产率，同时允许以更接近的近似值来得到最终外形。基于选择正确的刀杆设计，刀具平衡还对于防止过量的振动和由此的能对刀具寿命、表面光洁度、尺寸精度甚至是主轴寿命有不良影响的刀具跳动是重要的。
还有其他关于CNC机床的考虑。为了在很高的速度和进给量下有效加工模具的复杂雕刻表面，使用的机床应该是有“前瞻”功能的CNC。这是在正执行的运动之前扫描100到120行机床将要执行的程序块的能力，其结果是控制能对刀具轨迹和角度变换得出优化的进给率。用这个方式，机床能在加工复杂表面时维持高速和高精度，可能除了那些深型腔和复杂的外形。
前瞻
什么是将来的发展方向？一个确定的事情是更高的切削速度。主轴转速在60000～80000r/min之间的几种加工中心模型不久将推出，驱动马达的功率在100马力以上（约略的估计是1马力一定至少提供主轴转速1000rpm。）不用说，这些快速有力的机床将对机床制造商在很多领域安置新的需求，包括安全性（经常被忽视的）。当前，取决于刀具的直径，例如山高小魔王系列的球头立铣刀能安全地运行在切削速度高到大约3600m/min。但是这是一个可能不被很多其它的小直径刀具匹配的标准，尤其是那些中心锁紧螺钉或用于刀片固定的压块设计。虽然你的机床可能具备高速加工能力，但你不能自动地假定你的刀具也具备这样的能力。确信这一点是重要的。
切削刀具对航空薄壁的影响
由于现代飞机高性能的要求，其结构具有轻量化、薄壁化和整体化的特点，并且为满足飞机装配以骨架零件为定位基准的要求，零件须实现精确加工，作到具有较高的精度和表面质量。传统的低速加工方法已经难以满足现代航空制造的需要。根据国外的发展趋势，同时结合航空制造技术发展的实际需求，应用高速切削加工技术成为现代航空制造业的必然选择。为此，成飞近年来进行了较为深入的应用研究，已经较为成功的在薄壁结构零件加工中广泛应用了高速切削加工技术(而在应用切削的同时,也体现出了钨钢刀具的应用)。
高速切削加工技术
高速切削加工技术的定义
高速加工技术是指采用超硬材料的刃具，通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。由于不同的加工工序、不同的工件材料有不同的切削速度范围，因而很难就高速切削的速度范围给定一个确定的数值。对于不同的材料，一般认为灰铸铁的高速切削速度是800-3000m/min、钢件为500-2000m/min、钛合金为100-1000m/min、铝合金为1000-7000m/min。
高速切削，首先是高的速度，即高的主轴转速，另一方面，又应有高的进给速度，为了提高效率，机床还要具有快速移动、快速换刀、高的主轴加速度和进给加速度，只有达到了上述标准才能称之为高速。通常情况下，行业内将主轴转速S>7000rpm，切削进给速度10000mm/min以上的铣削加工，称为高速切削加工。
航空薄壁结构的定义
在飞机结构零件中，按照其在飞机上承载的状况和结构特征将飞机骨架零件分为框类、梁类、接头类、壁板类、肋类等类型，其典型定义如下表：
高速切削加工薄壁结构的优越性
高速切削加工薄壁件相对传统加工具有显著的优越性：切削力小，加工薄壁类零件时工件产生的让刀变形相应减小，易于保证零件的尺寸精度和形位精度。切削热对零件的影响减少，零件加工热变形小，这对于控制薄壁件的热变形非常有利。加工精度高，刀具切削的激励频率远离薄壁结构工艺系统的固有频率，保证了较好的加工状态，实现了平稳切削，证了零件的精度和表面粗糙度。加工效率高，比常规加工高5~10倍，单位时间材料切除率可提高3~6倍。
高速切削加工薄壁结构的策略
高速切削加工薄壁结构对切削刀具、切削用量、工艺方案、数控编程等方面提出了新的要求。
刀具及其夹持系统
刀具结构的选择原则
对于机夹式刀片刀具，由于刀片螺旋角很小，无法形成大的螺旋角，所以真正要加工高质量的薄壁结构件，不采用机夹式刀具用于高速切削。
对于整体式硬质合金铣刀和焊接式硬质合金铣刀，除了焊接式硬质合金应保证焊接的牢固性外，刀具制造应该符合下列要求：
◆具有匹配的刀具几何角度：较大的前角和后角以及适中的螺旋角；
◆合理的短刃长杆结构；
◆侧齿、底齿完全对称；
◆采用圆柱柄，无削平结构；
◆刀体台阶部位采用圆角过度；
◆较高的表面粗糙度；
◆设计的切削刃几何形状必须考虑高速切削条件下切屑生成特性；
◆为提高刚度，尽可能增加刀具中心的尺寸；
◆排屑性好。
刀具材料选择及切削速度要求
高速切削刀具材料必须耐磨、抗冲击能力好（包括热冲击与力冲击）、硬度高、与工件材料亲和力小；高速切削的刀具材料必须根据工件材料和加工性质来选择；一般情况下，高速切削不使用高速钢刀具，多采用硬质合金刀具；由于短时间切削后刀尖圆弧半径与前刀面接触区的涂层出现脱落，涂层硬质合金实际效果与无涂层硬质合金相似，故不推荐采用涂层刀具。由于刀具在高速切削时产生极大的离心力，飞溅的切屑和崩刃以及变松的刀具夹紧系统都具有很高的动能，另外加工过程中还存在轴向动态力，故刀具应严格在其安全转速范围内使用。
刀具夹持系统选择
刀具夹持系统——刀柄是高速切削时的一个关键部件，起着传递机床精度和转矩的作用。刀柄的一端是机床主轴、另一端是刀具。高速切削薄壁结构时刀柄必须具备高速加工刀柄的一切要求，譬如：好的动平衡特性、很高的几何精度和装夹重复精度、很高的装夹刚度等要求。
目前刀柄与主轴的联接在大多数高速切削机床上以圆锥空心柄（HSK）为主。此外，通过热胀冷缩原理而工作的热缩套刀夹系统以其优越的特性在成飞也得到了越来越广泛的应用。
切削用量
合理切削参数的选择，不仅确保薄壁结构加工的高精度，而且是高速机床发挥效能、处于最佳工作状态的保证。因此切削量要根据机床刚性、刀具直径、刀具长度、工件材料、粗加工或精加工模式而定。
根据成飞关于飞机铝合金薄壁结构件高速、超高速低切削力铣削等一系列切削试验数据并参考国外资
料，总结各切削用量的选取原则如下：
（1）切削速度v 加工铝合金的切削速度是没有限制的。从理论上讲，采用较高的切削速度，可以提高生产率，可以减少或避免在刀具前面上形成积屑瘤，有利于切屑的排出。铣削速度的提高无疑会加剧刀具的磨损，但是，铣削速度的提高可以有效地提高单位时间单位功率的金属切除率，同时在一定的高速切削速度范围内可以提高工件表面加工质量。对于大量的航空铝合金薄壁结构（壁厚1.0～1.5左右）的零件，切削速度以切削力为基准选择。高速切削薄壁时，在径向切深ae不变的情况下，径向切削力随速度基本不变，意味着可选择的切削速度范围很大，根据现有设备，可以在转速12000～22000rpm选择。
（2）进给量fz 加大进给量fz无疑会增加切削力，这显然对薄壁加工不利。故精加工时，不选择大的fz，但fz过小也是有害的，因为fz过小时，挤压代替了切削，会产生大量切削热，加剧刀具磨损，影响加工精度。所以，精加工时，应选取较适中的进给量，一般可以选择在0.1mm/z～0.2mm/z之间。
（3）轴向切深ap与径向切深ae 无论从力的角度，还是考虑到残余应力、切削温度等因素，采用小轴向切深ap大径向切深ae显然是有利的，这是高速切削条件下切削参数选择原则。对于薄壁结构的侧壁加工，小ap条件下显然产生的径向力小，而且在ap小的情况下，一定范围内ae的增加并不会增大薄壁变形，这样就可以取较大的ae进行加工；对于薄壁结构的腹板加工，最后一刀采用大的ap可以提高加工系统刚度，减小腹板变形，所以，加工腹板时应选取较大ap进行加工。一般情况下，轴向切深ap可在2～10mm之间选择，径向切深ae可在0.5～0.9D之间进行选择。
切削用量，要针对不同的加工对象，需要编程人员选择合理的刀具运动轨迹，优化切削用量，根据需要选择适合的切削速度，只有这样才能真正发挥高速切削技术的长处。成飞经过近几年的探索研究，通过大量的切削试验，建立了符合设备、刀具、产品特点的切削参数数据库，在军机、民机转包项目等数控加工中得到了良好的应用。
高速切削薄壁结构典型工艺方案
航空薄壁结构零件按其工艺、结构特点，可分为框类、梁类、壁板类等类型。在大量应用高速切削技术进行的薄壁结构零件加工中，总结形成了典型工艺方案。
梁类零件工艺方案
结构特点：梁类零件分为单面及双面，该类零件外形上多处涉及机身理论外型，零件腹板与缘条厚度均较小，一般为1.5～2mm左右，最小处仅1.5mm，尺寸公差为±0.15mm，材料切除率达到96%左右。
工艺方案：装夹，零件都为卧式放置，采用两孔一面定位，两个工艺孔设置在工艺凸台上，定位状态较好。在零件周围设置压紧槽，操作工人只需在加工前压紧零件压紧槽，无须再在加工过程改变零件的装夹状态。
工艺路线：采用高速加工机床，由于高速切削加工技术具有高转速、快进给、轻切削的特点，从而使加工后出现的零件变形得到了较好地控制，因此将粗加工、半粗加工和精加工合并为一道工序，基本实现从毛坯到零件的一次性加工。
框类零件工艺方案
结构特点：该类零件外形上多处涉及理论外型，内形有槽、下陷、开闭斜角、凸台等制造特征。零件腹板与缘条厚度均较小，一般为1.2～2mm左右，尺寸公差为±0.15mm。材料切除率达到97%左右。
工艺方案：装夹，零件都为卧式放置。零件采用两孔一面定位，两个工艺孔设置在工艺凸台上，由于零件的大部分筋条在同一高度，拟以筋条面定位。由于在零件较大，装夹拆卸不方便，采用垫板工装，零件周边设工艺凸台，并在工艺凸台上制沉头压紧孔，垫板上制螺纹孔，用沉头螺栓压紧固定在垫板工装上。
工艺路线：采用高速切削加工技术，将粗加工、半粗加工和精加工合并为一道工序，以实现从毛坯到零件的一次性加工。
壁板类零件工艺方案
结构特点：零件为双面槽腔结构，无飞机外形，数控加工后还需喷丸成形。内形包括有槽、下陷、凸台等几何特征。零件厚度较薄，槽腔较浅，大部分槽深小于3mm，零件腹板厚度不均匀，一般为1.5～3mm左右。尺寸公差为±0.2mm。材料切除率约90%。
工艺方案：装夹，由于该类零件在立式机床上完成加工，因此零件都为卧式放置。由于零件薄，加工过程中极易因余量去除不均而产生加工变形；且总体结构上缺少定位夹紧部位，同时为了减少加工时的零件变形而引起的腹板厚度超小，采用真空吸附加工。
工艺路线：采用高速切削加工技术，将粗加工、精加工合并为一道工序，加工顺序的选择是先加工槽少的一面，加工完此面后在槽腔内填充石膏，作翻面加工的定位基准，均采用真空吸附加工。
高速切削薄壁结构的程编策略
高速切削对CAM的要求
高速加工的编程方式及方法必须与高速加工的工艺方法有机结合，这就对高速加工的CAM提出了更高的要求。高速加工的CAM必须满足以下条件：
◆恒定的切削条件；
◆保证最大和稳定的切削速度；
◆避免任何刀轴移动加速度的不连续和突变
◆刀具运动时保持恒定的主轴进给，产生相同体积的切削；
◆刀具长度与直径比最好小于10；
◆减少无切削移动；
◆无垂直方向的跳动；
◆无切削方向的剧变；
◆在保证插值公差的前提下，尽可能减少段数；
◆提供高度连续的光顺刀位数据。
◆自动过切（残余）保护功能。
◆系统能提供仿真验证的功能。
高速切削对切削轨迹的要求
高速加工工艺的核心是尽可能保证加工过程的连续性，使刀具在一次铣削加工过程中时时处于进给运动状态，采用光滑的进、退刀方式、采用光滑的移刀方式与采用光滑的转弯走刀。CAM通过特殊的编程方式和方法来满足高速切削的要求，具体通过切削轨迹来实现。以下分别阐述针对不同的高速加工要求的切削刀轨和驱动方法(而在进行加工时,也要注意雕刻刀工具的应用)。
采用螺旋线驱动方法编程，刀具进入材料尽可能采用连续的螺旋和圆弧轨迹进行铣削，以保证恒定的切削条件；爬坡采用单向加工，而不采用“之”字加工，避免逆铣，防止径向跳动；减少刀具退出和重新进入材料的次数，维持刀具稳定的切削状态，保持切削厚度均匀；精加工时拐角等曲率变化和切深变化较大的部分要预先处理，使之留下与其他部分相同的余量；切削轨迹无突变，在刀轨转折处采用无尖角刀具轨迹；粗加工要重视形状的准确性，而不是简单的去除材料，保证后续工序加工余量均匀。余量和切削用量要与切削参数相结合，选用合理的切削参数；避免切削余量突变，余量增加时，应降低进给速度，因为负荷的变化，会引起刀具的偏斜，从而降低加工精度、表面质量和缩短刀具寿命；采用分层切削；有凸台的部位先清根，避免刀具频繁碰撞凸台；通过NURBS曲线编程，既保证了插值公差，又可减少程序段数（前提是机床控制系统支持NURBS曲线的插值计算）。
另外，在航空、航天的大型复杂曲面高速切削加工中，曲面曲率变化大时，应以最大曲率半径方向作为最优走刀方向，如图2a所示；曲面曲率变化小时，曲率半径对走刀方向的影响减弱，宜选择单条刀轨平均长度最长的走刀方向(而在这里所要注意的还有雕刻刀的工作状态)。
装夹方式
航空整体结构件大多为表面由数个槽腔和孔组成的双面结构设计，机械加工时装夹困难、易产生加工变形、表面加工质量很难控制。在实际装夹时应考虑满足翻面加工时能提供较好的定位和支撑、较薄的结构能提供辅助支撑、外轮廓加工时能连续进行切削等要求。从压紧调整、结构调整、定位调整几个方面考
虑，目前航空制造业普遍采用的装夹方式有机械、液压可调夹具、真空吸附装夹等几种。
压紧调整可利用液压可调夹具，即压板在零件加工过程中可以松开，并可移出刀具加工区，保证刀具切削轨迹的连续性，刀具切过压紧位置后，夹具系统再使压板返回原来的压紧位置；结构调整是利用改变或更换夹具的部分组件以适应不同零件的加工装夹要求，如可换基础垫板、组合夹具等。实现良好的定位调整方式比较复杂，国外的航空业正采用一种新的装夹方式——电控永磁吸盘装夹，水平与高度都可以移动，加工时工件无需重复装夹与定位，很好的解决了定位调整的问题，但成本较高。
目前国内航空结构件的装夹存在凭经验来确定装夹力大小、位置及作用顺序，没有考虑高速切削热力耦合对工件变形的影响等问题，很难保证工件的加工精度，并给加工后的工件校形带来很大的困难［24］。同时由于航空件自身结构的特殊性，在实际装夹中存在许多问题。例如，大厚度（50mm以上）整体结构件在机床上粗加工的装夹，若采用真空吸附方式，由于夹紧力小难以与夹具定位面紧密贴合；若采用压板压紧，在基准面加工时，零件的后续定位产生偏差，产生整体加工变形；另外双面结构件在加工中，有些加工部位缺少支撑，容易产生局部加工变形而导致零件结构厚度难于控制；国内常采用的预留工艺凸台方法加工刚度差的薄壁件，造成材料的浪费；若在零件内部压紧，被压紧的薄壁部位可能对零件产生变形甚至损伤，很难达到理想效果。在高速切削加工航空整体结构件的装夹方面，还需要做大量的研究工作。
结语
高速切削技术被广泛应用在航空制造业，但整体件自身结构的复杂性，高速切削时刀具的选择、切削参数的选用以及走刀策略和装夹方式是高速切削加工成功应用的关键，本文通过对以上问题的分析和讨论得到：
①基于航空整体结构件的常用材料的性能特点，分析了高速切削加工航空整体结构件刀具材料及几何角度的选择，给出了铝合金、钛合金加工中合理的刀具材料和几何角度。
②航空整体结构件高速铣削时一般采用顺铣加工方式，并保持切削负载稳定，切削加工时综合考虑切削速度、进给量和切削深度对切削效率和加工变形的影响，并不过分追求高的切削速度。
③对于加工中的走刀策略进行了分析，讨论了分布环切法以及对不同曲率的复杂曲面的最大曲率半径方向或单条刀轨平均长度最长走刀，通过合理的走刀策略，控制加工中的变形问题。
④针对航空整体结构件装夹困难、易变形的现状，从压紧调整、结构调整、定位调整的角度对目前的机械、液压、真空吸附等装夹方式的优劣进行了分析，指出了现有装夹方式在装夹中普遍存在的问题。
Hexamill? 六面刃铣刀
山高刀具拥有市场上最宽和最有竞争力的平面铣刀和刀片系列之一。
这个范围内的最新产品Hexamill? 六面刃铣刀使得现代平面铣刀的系列得以完整。
带六边形刀片的Hexamill R220.66-12 适合的应用领域在Octomill? 之上。这种系统针对最低功率25 马力和最小ISO 50 锥度规格的加工中心和相似类型的机床。
对于更大的机床（功率最低25 马力及更高），Hexamill 铣刀是完美的选择，供应的直径为63-315 mm （2.50"-20.00"）。
新的HPMN/R 1206 刀片有六个切削刃。与传统的面铣刀片相比，归因于每刃
的低价，这使其成为一个非常经济的替代方案。
R220.44 Cutters 铣刀
当需要极高的金属切除率以及更长的刀具寿命时，R220.44 对于加工铸铁很理想。与瘦削的刀体设计和超密的齿距一起，当谈及生产率（例如，用于自动线），这些铣刀代表当今最佳工艺水平。
Octomill? 05 & 07
由于有市场上范围最综合的平面铣刀之一，山高刀具以其Octomill? 八面刃铣刀保持竞争力。
对于不超过15 马力的小型机床，当使用小零件/小切深时，Octomill? 05 能完美匹配。
对于中等规格的机床（15 HP 到25HP），Octomill 07 是理想的。
Octomill? 05 和 07 提供宽范围的刀片，使其：
经济–切削刃成本低
高性能–安全性
柔性–许多种应用
PCBN 平面铣刀 R220.70/R220.74
装有PCBN 刀片的两款平面铣刀R220.70 和R220.74，特别设计用于灰铸铁和淬硬钢的高性能平面
铣削。
R220.70 使用整硬圆刀片，而R220.74 使用整体式方刀片。
高精度加工
可调刀片座可获得高的位置精度和安全性，用以优化表面粗糙度和生产的经济性。对于表面粗糙度要求更高的应用场合，刀体具有单独的刀片座，也可调，采用定制的修光刃刀片。
高性能刀片
PCBN 刀片可用于具有非常高的韧性和耐磨性的材质等级。该刀片采用最高的制造标准，拥有卓越的切削刃质量，因此能够始终发挥出高超的性能。
经济且高效的解决方案
PCBN 刀片的高速和高进给量性能，结合长的刀具寿命，整体式刀片和高精度的刀具实现了无与伦比的加工质量、性能、生产率和经济性。
主要优势
极佳的表面粗糙度
刀具寿命长
节省成本
Double Octomill? 双面王铣刀
新一代Double Octomill? R220.48双面王平面铣刀是一款非常通用、经济且高效的刀具，能用于粗、精加工。它还是独一无二的!
为什么？因为在创新的Double Octomill? 双面王铣刀上，刀片在刀片座内的定位利用了HSS销。这使刀片的转位更方便与安全。由于刀片是使用HSS销获得正确的定位，因此您绝不会出错。再者，HSS 销能确保刀片座(HRC 65)具有极长的使用寿命。
特性：
同一款刀具适用于粗、精加工
刀体提供长的使用寿命
高性能的刀片
五种不同的槽型
三种不同齿距
Double Octomill双面王铣刀系列被分成三种不同齿距：正常齿距、疏齿和密齿，为不同的机床和材料提供最优化的生产率。
例如，如果机床功率较高，则选择密齿刀具。如果机床功率有限，则选择正常齿距或疏齿。对于正常齿距和疏齿型式，使用强壮的螺钉让刀片通过中心锁紧安装来锁定。密齿型式具有的楔块安装使用一种新的、更坚固和自定位的楔块。这两种刀片锁紧解决方案在切削过程中帮您实现简易的操作和最高的安全性。
洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造装备设计 设计课程铣床专用夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 姓名邱令恩 年月日
课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 设计内容： 1、铣床夹具装配图1张 2、铣床夹具零件图1张 3、课程设计说明书1份 设计要求： 1、在立式铣床上加工18H12的通槽。 2、夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证 加工质量降低加工成本，提高劳动生产率和降 低工人的劳动强度，便于批量生产。 设计（论文）开始日期年月日指导老师张洪涛 设计（论文）完成日期年月日 年月日
课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 课程设计片篇幅： 图纸共 2 张 说明书共 22 页 指导老师评语： 年月日指导老师
前言 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：（1〕学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 〔2〕为了开阔视野，掌握执照技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，处进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 〔3〕使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。课程设计应该注意的问题： 1：注意与工艺规程设计的衔接，夹具设计应和工序设计统一。 2：所需设计的夹具绝大多数用于零件加工的某一特定工序，在工艺设计的具体内容应与工序设计程序一致，不能相互冲突。 3：设计时要有整体观念。 4：夹具设计有自身的特点：定位，夹紧等各种装置在设计前期是分开考虑的，设计后期通过夹具体的设计将各种元件联系为一个整体。在这个 过程中容易出现工件无法装卸，工件定位出现过定位或欠定位等问题， 因此设计时要考虑周全，整体观念强就会少出现差错，从而提高设计 质量与效率。 零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。
摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础备。本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为铣床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优重要起来。 关键词：装备；制造；铣床；专用夹具
ABSTRACT China's socialist modernization requirements for mechanical manufacturing industry sectors of the national economy progress of technology, technical transformation to provide advanced, effective technical equipment, it must first for China is in the development of the industry include agricultural, heavy industry, light industry and other industries provide good quality, technical advanced technical equipment, but also for new materials, new energy, mechanical engineering of production and application of new technology provides the basis of equipment. The present paper is combining the actual production, gm can not meet the production requirements, fixture using universal fixture clamping work-piece efficiency, low labor strength, processing quality is not high, and often need to increase crossed process, and special design of a milling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping, of cutter scheme, the concrete and the TAB folder design and machining precision analysis. This fixture can in processing of conventional parts that quality further ascension, and reduce the labor intensity, can guarantee the quality of its products processing precision and batch production, so as to reduce the production cost. Thus fixture use in some extent improve the efficiency of enterprises in practical production. Thus to fixture knowledge know and study the optimal in today's show for important up. Key words: equipment；manufacturing；milling；the machine tool's fixture
课题2：平面铣削加工
课题2：平面铣削加工 2.1 任务 加工如图4-1所示零件的上表面及台阶面（其余表面已加工）。毛坯为100mm×80mm ×32mm长方块，材料为45钢，单件生产。 图4-1 平面铣削零件1.1 数控加工概述 2.2知识链接 2.2.1 平面铣削的工艺知识 1.平面铣削的加工方法 平面铣削的加工方法主要有周铣和端铣两种。 a) b) 周铣和端铣 a) 周铣 b) 端铣 2.平面铣削的刀具 1）立铣刀 立铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，圆周切削刃为主切削刃，主要用来铣削台
阶面。一般￠20mm ～￠40mm 的立铣刀铣削台阶面的质量较好。 2）面铣刀 面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为主切削刃，主要用来铣削大平面，以提高加工效率。 3.平面铣削的切削参数 1)背吃刀量（端铣）或侧吃刀量（圆周铣）的选择 背吃刀量和侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定： ①在要求工件表面粗糙度值Ra 为12.5～25微米时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm ，端铣的加工余量小于6mm ，粗铣一次进给就可以达到要求。但余量较大、数控铣床刚性较差或功率较小时，可分两次进给完成。 ②在要求工件表面粗糙度值Ra 为3.2～12.5微米时，可分粗铣和半精铣两步进行，粗铣的背吃刀量与侧吃刀量取同。粗铣后留0.5～1mm 的余量，在半精铣时完成。 ③在要求工件表面粗糙度值Ra 为0.8～3.2微米时，可分为粗铣、半精铣和精铣三步进行。半精铣时背吃刀量与侧吃刀量取1.5～2mm ，精铣时，圆周侧吃刀量可取0.3～0.5mm ，端铣背吃刀量取0.5～1mm 。 2)进给速度υf 的选择 进给速度υf 与每齿进给量fz 有关。即 υf = nZfz 工件材料 每齿进给量/(mm/z) 粗铣 精铣 高速钢铣刀 硬质合金铣刀 高速钢铣刀 硬质合金铣刀 钢 0.1～0.15 0.10～0.25 0.02～0.05 0.10～0.15 铸铁 0.12～0.20 0.15～0.30 表4-4为铣削速度υc 的推荐范围。 a) b) 图4-3 铣削用量
减速器下壳体接合面铣削专用夹具设计及工艺设计 【内容摘要】立式铣床是平面铣削加工的常用设备，本文主要针对立式铣床中的减速器下壳体接合面铣削工序而设计专用夹具。从零件的作用分析、工艺分析、工艺流程设计、机械加工余量的选择到工艺计算、夹具结构的初步构思，再到最后的夹具装配图的绘制而最终确定夹具的具体结构及尺寸，显示了一个完整的设计过程。夹具设计的重点是如何在确保加工质量的前提下使得夹具结构尽量简单，操作省力高效，制造成本低廉。根据零件结构特性，本夹具采用组合定位方式，将工件的六个自由度完全限制，以确保平面的加工精度。 【关键词】立式铣床减速器工艺分析工序流程夹具设计
目录 1.设计目的、内容及要求 (4) 2.零件的分析 (5) 2.1零件作用分析 (5) 2.2零件的工艺分析 (5) 3.工艺规程设计 (5) 3.1基面的选择 (6) 3.2制定机械加工工艺路线 (6) 3.3工艺方案比较与分析 (7) 4.毛坯材料及尺寸、加工余量及工序尺寸的确定 (9) 4.1毛坯材料及尺寸 (10) 4.2加工余量 (10) 4.3工序尺寸 (10) 5.确定切削用量及基本工时 (12) 6.夹具设计 (13) 7.选择加工设备 (15) 8.刀具选择 (15) 9.量具选择 (16) 10.实习心得 (16)
11.参考文献 (18)
1.1设计目的 机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学、进行生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求我们通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。我们通过机械制造工艺课程设计，应在下述各方面得到锻炼：1）能熟练运用机械制造工艺学课程中基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2）提高结构设计能力。我们通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 3）学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。 1.2设计内容 1）机械加工工艺方案的拟定和分析。 2）工艺规程的拟定。 3）工序设计。 4）夹具方案设计。 5）夹具装配图的设计。 6）设计说明书的撰写。 7）工艺参观实习报告的撰写。 1.3设计任务 1）产品零件图 1张 2）机械加工工序卡 1张 3）机械加工工艺过程卡 1张 4）工艺装备（夹具）总装图 1张 5）课程设计说明书 1份
组织教学： 1.学生按时整队，进入实习教室，师生互相问候。 2.检查出勤情况。 3.检查学生学习用具是否带齐（课本、笔记本、笔等）。 4.检查学生劳保用品是否穿戴整齐（工作服、安全帽）。 5.检查学生仪容仪表是否符合学校规定（发型，饰品等）。 6.宣布本课题的内容及任务 复习旧课： 用端铣刀铣平面 端铣刀一般用于立式铣床上铣平面，有时也用于卧式铣床上铣侧面。 端铣刀一般中间带有圆孔。通常先将铣刀装在短刀轴上，再将刀轴装入机床的主轴上，并用拉杆螺丝拉紧。 用端铣刀铣平面与用圆柱铣刀铣平面相比，其特点是：切削厚度变化较小，同时切削的刀齿较多，因此切削比较平稳：再则端铣刀的主切削刃担负着主要的切削工作，而副切削刃又有修光作用，所以表面光整；此外，端铣刀的刀齿易于镶装硬质合金刀片，可进行高速铣削，且其刀杆比圆柱铣刀的刀杆短些，刚性较好，能减少加工中的振动，有利于提高铣削用量。因此，端铣既捉高了生产率，又提高了表面质量，所以在成批大量生产中，端铣已成为加工平面的主要方式之一。 讲授新课： 平面的铣削 一、平面连接面的铣削 1.平面的铣削 1、使用设备和刀具的选择 选用XW5032型立式铣床，使用刀具为直径120mm端铣刀。如图1-1所示。教学方法及授课要点随记 复习前次讲过的工件的装夹和铣削
2、顺铣和逆铣 顺逆铣是铣削加工的两种常见方式。 铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削 方式，称为顺铣。顺铣切削时，切屑厚度开始最大，刀具切入工件中没有挤 压。顺铣刀齿切削距离短，切屑变形小，顺铣可以采用较高主轴转速和进给 量，加工效率高。如图1-2（a）所示。 采用顺铣时； 1）机床应具有间隙消除机构，以防止铣削中产生振动。 2）工件表面无硬化层。 3）工艺系统应有足够刚性。难加工材料应采用顺铣，可以减小切削变 形降低切削力和功率消耗，还可以提高刀具寿命。 铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削 方式，称为逆铣。逆铣切削时，切屑由薄变厚，刀具从已加工表面切入。刀 具在切削过程中和工件有摩擦和挤压，进给平稳。在有些情况下，逆铣可以 获得较高的光洁度，尺寸精度容易保证。如图1-2（b）所示。 采用逆铣时； 1）工件表面有硬化层。 2）工艺系统刚性不足 （a）逆铣（b）顺铣 图1-2 铣削的两种方式 顺铣的功率消耗要比逆铣时小，在同等切削条件下，顺铣功率消耗 要低5%～15%，同时顺铣也更加有利于排屑。一般应尽量采用顺铣法加 工，以提高被加工零件表面的光洁度（降低粗糙度），保证尺寸精度。 但是在切削面上有硬质层、积渣、工件表面凹凸不平较显著时，如加 工锻造毛坯，应采用逆铣法。 端面铣削时，根据铣刀与工件加工面相对位置的不同，可分为对称铣削、 不对称逆铣和不对称顺铣三种铣削方式，如图1-3所示。 1)对称铣削铣刀轴线位于铣削弧长的对称中心位置，或者说铣刀露 出工件加工面两侧的距离相等，即u1′= u1的端铣，称为对称铣削。 2)不对称逆铣铣刀切离工件一侧露出加工面的距离大于切入工件一 侧露出加工面的距离，即u1′> u1的端铣，称为不对称逆铣。 3)不对称顺铣铣刀切离工件一侧露出加工面的距离小于切入工件一 细致讲解，配合 图示及幻灯片演 示。
铣平面三种方式 铣平面 铣平面可以用圆柱铣刀、端铣刀或三面刃盘铣刀在卧式铣床或立式铣床上进行铣削。 1、用圆柱铣刀铣平面 圆柱铣刀一般用于卧式铣床铣平面。铣平面用的圆柱铣刀，一般为螺旋齿圆柱铣刀。铣刀的宽度必须大于所铣平面的宽度。螺旋线的方向应使铣削时所产生的轴向力将铣刀推向主轴轴承方向。 圆柱铣刀通过长刀杆安装在卧式铣床的主轴上，刀杆上的锥柄与主轴上的锥孔相配，并用一拉杆拉紧。刀杆上的键槽与主轴上的方键相配，用来传递动力。安装铣刀时，先在刀杆上装几个垫圈，然后装上铣刀，如图4-14a所示。应使铣刀切削刃的切削方向与主轴旋转方向一致，同时铣刀还应尽量装在靠近床身的地方。再在铣刀的另一侧套上垫圈，然后用手轻轻旋上压紧螺母，如图4-14b所示。再安装吊架，使刀杆前端进入吊架轴承内，拧紧吊架的紧固螺钉，如图4-14c所示。初步拧紧刀杆螺母，开车观察铣刀是否装正，然后用力拧紧螺母，如图4-14d 所示。 操作方法：根据工艺卡的规定调整机床的转速和进给量，再根据加工余量的多少来调整铣削深度，然后开始铣削。铣削时，先用手动使工作台纵向靠近铣刀，而后改为自动进给；当进给行程尚未完毕时不要停止进给运动，否则铣刀在停止的地方切入金属就比较深，形成表面深啃现象；铣削铸铁时不加切削液（因铸铁中的石墨可起润滑作用；铣削钢料时要用切削液，通常用含硫矿物油作切削液）。用螺旋齿铣刀铣削时，同时参加切削的刀齿数较多，每个刀齿工作时都是沿螺旋线方向逐渐地切入和脱离工作表面，切削比较平稳。在单件小批量生产的条件下，用圆柱铣刀在卧式铣床上铣平面仍是常用的方法。 2、用端铣刀铣平面：端铣刀一般用于立式铣床上铣平面，有时也用于卧式铣床上铣侧面。 端铣刀一般中间带有圆孔。通常先将铣刀装在短刀轴上，再将刀轴装入机床的主轴上，并用拉杆螺丝拉紧 用端铣刀铣平面与用圆柱铣刀铣平面相比，其特点是：切削厚度变化较小，同时切削的刀齿较多，因此切削比较平稳；再则端铣刀的主切削刃担负着主要的切削工作，而副切削刃又有修光作用，所以表面光整；此外，端铣刀的刀齿易于镶装硬质合金刀片，可进行高速铣削，且其刀杆比圆柱铣刀的刀杆短些，刚性较好，能减少加工中的振动，有利于提高铣削用量。因此，端铣既提高了生产率，又提高了表面质量，所以在大批量生产中，端铣已成为加工平面的主要方式之一。
铣床夹具设计示例 如图3-60所示，要求铣一车床尾座顶尖套上的键槽和油槽，试设计大批生产时所用的铣床夹具。 图3-60 铣顶尖套双槽工序图 根据工艺规程，在铣双槽之前，其它表面均已加工好，本工序的加工要求是：1) 键槽宽12h11。槽侧面对φ70.8h6轴线的对称度为0.1o mm，平行度为0．08mm。槽深控制尺寸64.8mm。键槽长度60士0.4mm。 2) 油槽半径3mm，圆心在轴的圆柱面上。油槽长度170mm。 3) 键槽与油槽的对称面应在同一平面内。 1、定位方案 若先铣键槽后铣油槽，按加工要求，铣键槽时应限制五个自由度，铣油槽时应限制六个自由度。 因为是大批生产，为了提高生产率，可在铣床主轴上安装两把直径相等的铣刀，同时对两个工件铣键槽和油槽，每进给一次，即能得到一个键槽和油槽均已加工好的工件，这类夹具称多工位加工铣床夹具。图5—20所示为顶尖套铣双槽的两种定位方案。
图3-61顶尖套铣双槽定位方案 方案l：工件以φ70.8h6外圆在两个互相垂直的平面上定位，端面加止推销，如图3-61a所示。 方案ⅱ：工件以φ70.8h6外圆在v形块上定位，端面加止推销，如图3-61b所示。 为保证油槽和键槽的对称面在同一平面内，两方案中的第二工位(铣油槽工位)都需用一短销与已铣好的键槽配合，限制工件绕轴线的角度自由度。由于键槽和油槽的长度不等，要同时进给完毕，需将两个止推销沿工件轴线方向错开适当的距离。 比较以上两种方案，方案i使加工尺寸为64．8mm的定位误差为零，方案ⅱ则使对称度的定位误差为零。由于64.8mm未注公差，加工要求低，而对称度的公差较小，故选用方案ⅱ较好，从承受切削力的角度看，方案ⅱ也较可靠。 2、夹紧方案 根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应落在定位元件的支承范围内的原则， 如图3-62所示，夹紧力的作用线应落在β区域内(n′为接触点)，夹紧力与垂直方向的夹角应尽量小，以保证夹紧稳定可靠。铰链压板的两个弧形面的曲率半径应大于工件的最大半径。 由于顶尖套较长，须用两块压板在两处夹紧。如果采用手动夹紧，工件装卸所花时间较多，不能适应大批生产的要求；若用气动夹紧，则夹具体积太大，不便安装在铣床工作台上，
前言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺工程中，使用着大量的夹具。而机床夹具是在机床上用以准确、迅速地安装工件或刀具，从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。一台结构相同、要求相同的机器，或者具有相同要求的机器零件，均可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以知道生产，这些工艺文件即称为工艺规程。经审定批准的工艺规程是指导生产的重要文件，生产人员必须严格执行。 在机床上加工工件是，为了保证加工精度，必须正确安置工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称之为“定位”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称之为“夹紧”。定位和夹紧全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
目录 前言 一、零件分析 (3) 二、加工工艺设计 (4) 1．毛坯的选择 2．基准的选择 3．工件表面加工方法的选择 4．制定工艺路线 5．工艺方案的比较和分析 6．选择加工设备及工艺装备 7．确定切削用量及基本工时 8．填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 三、铣床夹具设计 (12) 结束语 (19) 参考文献 (20)
铣削拨叉叉口两侧面专用夹具
工艺装备 课程设计说明书 设计题目：铣削拨叉叉口两侧面专用夹具学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：一班 指导教师：夏广岚 学生姓名：惠得祥 2014年7月11日
目录 第1章绪论................................................. - 0 - 1.1课程设计的目的和意义 .. 0 1.2机械制造工艺与夹具的国内外发展现状 0 第2章机械加工工艺规程设计 0 2.1零件的分析 0 2.2.1 零件的作用 0 2.2.2 零件的工艺分析 0 2.2选择毛坯种类及制造方法 (1) 2.3拟定零件的机械加工工艺过程 (1) 2.3.1 选择定位基准 (1) 2.3.2 制订工艺路线 (2) 2.4工序设计 (4) 2.4.1 选择机床和工艺设备 (4) 2.4.2 确定加工余量及工序尺寸 (4) 2.4.3 确定切削用量 (5) 2.4.4 确定工时定额 (8) 第3章专用机床夹具设计...................................... - 11 - 3.1定位方案的确定与定位元件的选择. (11) 3.2夹紧方案的确定与夹紧机构的设计 (11) 3.3对刀装置的选择 (12) 3.5夹具体结构设计 (13) 3.4切削力及夹紧力的计算 (14) 3.5定位误差分析 (15) 结论....................................................... - 16 - 参考文献..................................................... - 17 - 致谢....................................................... - 18 - 附录....................................................... - 19 -
铣床夹具设计说明书[1]
夹具设计说明书 设计题目：转动套筒第7工序铣床夹具 上海理工大学 机械工程学院 机械设计制造及其自动化04班 学号：0814010410 姓名：周化飞 指导老师：冯鹤敏
一、概述 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。 2．提高生产率 使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。 3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。 4.保证生产安全 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求
1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 3.安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。 4.排屑顺畅 机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。 5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 三、设计题目 转动套筒第7道工序铣床夹具： 铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm.
一、机床夹具设计要求 1．保证工件加工的各项技术要求 要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。 2．具有较高的生产效率和较低的制造成本 为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。 3．尽量选用标准化零部件 尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。 4．夹具操作方便安全、省力 为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。 5．夹具应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。 二、机床夹具设计的内容及步骤 1．明确设计要求，收集和研究有关资料 在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的
工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。 2．确定夹具的结构方案 1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。 2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。 3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。 4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。 5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。 在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。 3．绘制夹具的装配草图和装配图 夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。 绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图中，被加工件视为透明体。 4．确定并标注有关尺寸、配合及技术要求 1）夹具总装配图上应标注的尺寸 ① 工件与定位元件间的联系尺寸，例如，工件基准孔与夹具定位销的配合尺寸。
（a ）立铣刀周铣平面图 （b ）面铣刀端铣平面 图5-5-2平面铣削方法 5．5 平面铣削工艺、编程 5．5．1 平面铣削加工的内容、要求 平面铣削通常是把工件表面加工到某一高度并达到 一定表面质量要求的加工。 分析平面铣削加工的内容应考虑：加工平面区域大 小，加工面相对基准面的位置；分析平面铣削加工要求应 考虑：加工平面的表面粗糙度要求，加工面相对基准面的 定位尺寸精度，平行度，垂直度等要求。 如图5-5-1所示工件的上表面，区域大小为80×120 矩形，距基准面40㎜高度位置，并相对基准面A 有0.08 ㎜的平行度要求，形状公差0.04㎜平面度要求，Ra3.2表 面质量要求。 平面铣削加工内容、要求的正确分析是进行平面铣削 工艺设计的前提。 5．5．2 平面铣削方法 对平面的铣削加工，存在用立铣刀周铣和面铣刀端铣两种方式，如图5-5-2。用面铣刀端铣有如下特点： 1、用端铣的方法铣出的平面，其平面度的好坏主要取决于铣床主轴轴线与进给方向的垂直度。面铣刀加工时，它的轴线垂直于工件的加工表面。 2、端铣用的面铣刀其装夹刚性较好，铣削时振动较小。 3、端铣时，同时工作的刀齿数比较周铣时多，工作较平稳。这时因为端铣时刀齿在铣削层宽度的范围内工作。 图5-5-1工平面加工工件
4、端铣用面铣刀切削，其刀齿的主、副切削刃同时工作，由主切削刃切去大部分余量，副切削刃则可起到修光作用，铣刀齿刃负荷分配也较合理，铣刀使用寿命较长，且加工表面的表面粗糙度值也比较小。 5、端铣的面铣刀，便于镶装硬质合金刀片进行高速铣削和阶梯铣削，生产效率高，铣削表面质量也比较好。 一般情况下，铣平面时，端铣的生产效率和铣削质量都比周铣高，所以平面铣削应尽量端铣方法。一般大面积的平面铣削使用面铣刀，在小面积平面铣削也可使用立铣刀端铣。 5．5．3 面铣刀及选用 面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。由于面铣刀的直径一般较大，为φ50～500mm，故常制成套式镶齿结构，即将刀齿和刀体分开，刀体采用40Cr 制作，可长期使用。硬质合金面铣刀与高速钢面铣刀相比，铣削速度较高、加工效率高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，在数控面铣削时得到广泛应用。 1．硬质合金可转位式面铣刀 硬质合金可转位式面铣刀(可转位式端铣刀) ，如图5-5-3所示。这种结构成本低，制作方便，刀刃用钝后，可直接在机床上转换刀刃和更换刀片。 可转位式面铣刀要求刀片定位精度高、夹紧可靠、排屑容易、更换刀片迅速等，同时各定位、夹紧元件通用性要好，制造要方便，降低成本，操作使用方便。 硬质合金面铣刀与高速钢面铣刀相比，铣削速度较高、加工效率高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，在提高产品质量和加工效率等方面都具有明显的优越性。 2．直径选用 平面铣削时，面铣刀直径尺寸的选择是重点考虑问题之一。 图5-5-3可转位面铣刀
机械制造工艺装备课程设计说明书设计题目连续夹紧铣床夹具 院（系） 班级 学号 设计人 指导教师 完成日期 兰州城市学院
目录 概述 (3) 一、课程设计要求 (3) 二、设计题目 (3) 三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计 (3) 四、铣床夹具特点 (3) 五、铣床专用夹具的设计原则 (4) 六、应用定位原理几种情况 (4) 七、连续夹紧铣床夹具设计步骤 (5) 1、夹紧装置设计的要点 (5) 2、被加工零件的结构特点及制定工序的加工要求 (5) 3、设计方案的讨论 (5) 4、机床夹具设计的基本要求和一般步骤 (6) 5、绘制夹具装配总图 (7) 6、绘制夹具零件图 (9) 7、铣床专用夹具设计总结 (9) 八、结束语 (11) 主要参考资料 (12) 2
概述：在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。通过机床夹具设计，不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练。 一、课程设计的要求： 1.运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。 2.培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤。 3.学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。 4.进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。 二、设计题目： 连续夹紧铣床夹具 三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计： 工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中受切削力、惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移，从而影响工件的加工质量。所以，工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。夹紧机构设计时一般应满足以下六个主要原则： ○1夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。 ○2夹紧力应保持工件的位置在整个加工过程中不变或不产生不允许的振动。 ○3使工件不产生过大的变形和表面损伤。 ○4夹紧机构必须可靠。 ○5夹紧机构操作必须安全、省力、方便、符合工人操作习惯。 四、铣床夹具特点： 3
“机械制造技术基础”课程设计 说明书 题目：连杆铣削槽口工序专用夹具设计 系名机械工程 专业机械设计制造及其自动化 班级 学号
摘要 机械制造工艺学课程设计一般安排在完成了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。这是进行毕业设计之前的一次综合性复习及理论联系实际的实践训练，对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。 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。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。 由于能力有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 关键词：课程设计；机械制造业；加工方法；指导
目录 摘要 .................................................... 错误！未定义书签。设计任务书 (4) 1 连杆的加工特性及其结构工艺性分析 (5) 1.1 连杆的加工特性 (5) 1.2 连杆的结构工艺性分析 (5) 2 加工件的加工工艺路线、关键工序的分析确定 (5) 2.1 毛坯材料的选择 (5) 2.2 制定工艺路线 (6) 2.3 关键工序分析 (6) 2.3.1 大小端面的加工 (6) 2.3.2 大小端孔的加工 (6) 2.3.3 槽口的加工 (7) 3 切削用量计算 (7) 3.1 选择刀具及切削用量 (7) 3.2 工序卡 (9) 4铣削槽口专用夹具设计 (10) 4.1工件的加工工艺分析 (10) 4.2确定夹具的结构方案 (10) 4.2.1确定定位方案，设计定位元件 (10) 4.2.2夹紧方案选择及夹紧机构设计 (11) 4.2.3夹具对定位方案的确定 (12) 4.3夹紧力计算和定位误差分析 (13) 4.3.1夹紧力计算 (13) 4.3.2定位误差分析 (14) 4.4确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 (14) 4.4.1夹具总图应标尺寸，公差 (14) 参考文献 (15)
本科毕业设计（论文）题目铣床夹具设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
课题名称: 铣槽12铣床专用夹具设计专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2015年 01月 目录
序言 (3) 一、机械制造装备设计课程设计任务书 (4) 二、机械制造装备设计课程设计说明书 (5) 1.对加工件进行工艺分析 (5) 2.定位方案设计 (5) 3.导向方案设计 (8) 4.夹紧方案设计 (9) 5.对定装置设计 (9) 6.夹具体设计 (10) 7.技术条件制定 (11) 8.夹具工作原理(操作)简介 (11) 9.绘制夹具的零件图与总装图 (12) 10.夹具总装图预览 (12) 11．绘制夹具的零件图与总装图 (13) 三、参考文献 (13) 四、附录（非标准零件图及夹具体图） (13) 结束语 (14) 序言
机械制造装备设计是一个非常重要的学习环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是为了以后能做好毕业设计而进行的一次综合训练和准备。 为了保证工件的加工精度, 稳定产品质量，提高劳动生产率和降低加工成本，扩大机床使用范围，减轻劳动强度，改善工人劳动条件在加工批量较大的情况下，需要做一种专用夹具。我们已经学习了《机械制造装备设计》，对夹具设计有了初步的了解。对于一种批量较大的产品可设计制造专用夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，还能获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。 由于作者水平有限，在设计过程中难免会有许多错误和不足，恳请老师批评指正！ 学生：3110644909 段俞廷 3110644916 周红 2015年1月 一、机械制造装备设计课程设计任务书
夹具设计说明书 设计题目：转动套筒第7工序铣床夹具 上海理工大学 机械工程学院 机械设计制造及其自动化04班 学号：0814010410 姓名：周化飞 指导老师：冯鹤敏
一、概述 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位臵，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位臵在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位臵，保证工件加工表面的位臵精度，且精度稳定。 2．提高生产率 使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装臵，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。 3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。 4.保证生产安全 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求
1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装臵，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 3.安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装臵。要符合工人的操作位臵和习惯，有合适的工件装卸位臵和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。 4.排屑顺畅 机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。 5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 三、设计题目 转动套筒第7道工序铣床夹具： 铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm.
序号（学号）：020******* 吉林农业大学发展学院 铣床加工零件键槽专用夹具设计 姓名钱井鹏 学院汽车机械工程学院 专业械设计制造及其自动化 班级2009级（2）班 迟宏伟 指导教师 2013 年04 月08 日
铣床加工零件键槽专用夹具设计 [摘要]铣削加工一般用于加工平面、沟槽、缺口以及成形曲面。铣床夹具也是一种常用夹具。该设计的夹具是用于在卧式铣床上对于凸轮轴铣半圆键槽的专用夹具,主要由夹具体、定位元件(V型块)、夹紧元件(压板)、夹紧机构(斜楔联动夹紧)等组成。在设计中,分析了零件图、夹具的结构特点、夹具工作原理,计算了定位误差、夹紧力,从而保证了该专用夹具能够用于加工该工件的可靠性、高效性。专用夹具也有很大的应用空间,即通过专用夹具达到定位准确、夹紧迅速、操作快捷等优点,易于保证，并通过绘图软件完成了铣床夹具装配图及零件图的设计。 [关键词]：铣床夹具、凸轮轴、沟槽、V形块 （空一行）
The Milling Part keyway dedicated fixture design [Abstract] generally used for milling machining plane, grooves, gaps and forming surface. Milling jig is also a common fixture. The design of the fixture is used in horizontal milling machine, the Woodruff keyway special fixtures for camshaft milling, mainly by the specific folder, the positioning element (V-block), the clamping element (plate), the clamping mechanism (wedge linkage folder tight). In the design, analysis of the parts diagram, the structural characteristics of the jig, the jig working principle, to calculate the positioning error, the clamping force, thus ensuring the reliability, efficiency the dedicated fixture can be used to processing the workpiece. The special fixture also has a great use of space, by special fixtures to achieve accurate positioning, clamping rapid and efficient operation, etc., easy to guarantee and milling fixture assembly drawing and parts diagram design and mapping software. Keywords: milling fixture, camshaft, groove, V-shaped block