机械制造技术基础课程设计CA6140车床拨叉(零件号831005)”零件的机械加工工艺规程及机床夹具.doc

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1、机械制造技术基础课 程 设 计 说 明 书设计题目：设计“CA6140车床拨叉（零件号831005）”零件的机械加工工艺规程及机床夹具（2000件/年）开始日期： 完成日期： 学生姓名： 班级学号： 指导教师： 学校名称： 重庆理工大学机械制造技术基础课程设计任务书设计题目：设计“ CA6140车床拨叉（零件号831005）”零件的机械加工工艺规程的编制及机床夹具（2000件/年）生产纲领：2000件/年内 容：1、零件图.1张 2、毛坯图.1张 3、机械加工工艺过程卡.1张 4、机械加工工序卡.1套 5、机床夹具装配图.1张 6、机床夹具专用零件图.1张 7、设计说明书.1份班级学号： 学

2、生： 指导教师： 目录序言4一、零件的分析4（一）零件的作用4（二）零件的工艺分析4二、工艺规程设计5（一）确定毛坯的制造形式5（二）基准的选择5（三）制定工艺路线5（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定6（五）确定切削用量及基本工时8三、夹具设计22（一）任务的提出22（二）夹具的设计22第一节 定位方案的确定22 第二节 切削力及夹紧力计算23第三节 定位误差分析25第四节 夹具操作及维护简要说明25参考文献26序言机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的

3、全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。我希望能通过这次课程设计加深一下对先前学过的专业知识的理解和运用，培养独立的分析和解决工程实践问题的能力和熟悉并运用手册、规程及图表资料编写技术文件的基本技能，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。一、 零件的分析（一）零件的作用 题目给定的零件是CA6140拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作，获得所需的速度和扭矩的作用。拨叉头以22+0.280孔套在变速叉轴上，并用花键与变速叉轴连接，拨叉教夹在变换齿轮的槽中，当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，

4、拨叉脚拨动齿轮在化简轴上滑动以变换档位，从而改变主轴转速。该拨叉在变换档位时要承受弯曲应力及冲击载荷作用，因此该零件应有足够强度，刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为叉轴孔22+0.280，拨叉脚内表面及操纵槽。宽度为18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为18+0.0120mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。（二）零件的工艺分析CA6140拨叉共有两组加工表面: 2.1以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括25+0.0230mm的六齿矩形花键孔22+0.280花

5、键底孔两端的2X150倒角和距中心线为27mm的平面。2.2以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.0120mm的槽经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。二、 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形成。零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为小批生产而且零件的尺寸并不很大，零件简单，故可采取铸模成型。（二）基准的选择（1）粗基准的选择： 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要

6、求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。并且作为粗基准的表面应平整，无毛刺，飞边或其他表面缺陷。该零件属于一般轴类零件，选用拨叉头左端面及40mm外圆面做粗基准。采用40mm的外圆面定位加工内孔可保证壁厚均匀，采用拨叉头左端面A面做粗基准加工右端面可为后续工序准备好精基准。（2）精基准的选择：主要应该考虑基准重合的问题。根据该拨叉零件图的技术要求及装配要求，选择拨叉头的右端面和叉轴孔220+0.28作为精基准。因为零件上很多表面都可以用它们做基准进行加工，叉轴孔220+0.28的轴线使设计基准，选用其作精基准加工操纵槽上表面及下表面，以及叉脚内表面。拨叉头右端面作精基准遵循了基准重合原则，因

7、为该拨叉在轴向的尺寸多以该端面为设计基准。（三）制订工艺路线方案一：铸坯工序一：粗车和半精车A端面，钻和扩花键底孔，两端倒角150工序二：粗铣、精铣槽B面工序三：铣削槽80+0.03工序四：铣削、磨槽180+0.012工序五：拉花键 工序六：钳工工序七：终检方案二：工序一：以40外圆定位，粗车、半精车端面A，钻、扩花键底孔220+0.28，两端倒角150工序二： 拉花键，以A面为定位基准。 工序三：以花键孔中心线及A面为定位基准，粗铣、精铣槽B面工序四：以花键孔中心线及A面为定位基准，铣削槽80+0.03工序五：以花键孔中心线及A面为定位基准，铣削、磨槽180+0.012工序六：钳工工序七：终

8、检方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中第二、三、四道工序很难对工件进行定位和夹紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的第三、四、五道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为三、四、五道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：工序一：

9、加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗车半精车粗车半精车粗车半精车A面2.511918Ra6.3Ra3.2工序二： 加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗车半精车粗车半精车粗车半精车22+0.280孔3121+0.33022+0.280Ra12.5Ra6.3工序三：加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗铣半精铣粗铣半精铣粗铣半精铣槽B面312827Ra6.3Ra3.2工序四： 加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度铣削铣削铣削槽80+0.03宽8深8宽10深19宽Ra1.6深Ra6.3工序五：加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度铣磨铣磨铣磨槽18+0.01

10、20宽深宽深宽深宽深宽深宽深18230.317.7+0.05205018+0.01206.33.2（五）确定切削用量及基本工时工序一：车削A面、钻扩孔、倒端面A倒角1.加工条件工件材料：灰口铸铁HT200，b=145MPa，铸造。加工要求：粗、半精车A面并保证18mm的工序尺寸，Ra=3.2m。机床： 砖塔式六角卧式车床C31631.2.计算切削用量l 粗车（1）已知长度方向的加工余量为4土2.3mm。实际最大加工余量为6.3mm，故分二次加工（粗车和半精车），长度加工公差IT14级，取为-0.43 mm（入体方向）（2）进给量的确定，根据机械加工工艺是手册，当刀杆尺寸为16mmX25mm，车

11、削深度ap3时，以及工件的尺寸为60mm（由于凸台B面的存在所以取直为60mm），得f=0.50.7mm/，按C车床说明书,取f=0.6 mm/由于存在间歇加工所以进给量乘以K=0.750.85，所以实际进给量:f = 0.6 X 0.8 = 0.48 mm/r按C车床说明书f0.53（3）计算切削速度 切削速度的计算公式为（寿命选T=60min，刀具材料为YG6） V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：根据机械加工工艺师手册表2712加工外形：外圆纵车（kr00）、刀具材料YG6、进给量f 0.40可得：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Kv：kmv=1

12、.15 kkv2=0.8 kkrv=0.8 ksv=0.97 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）按C车床说明书200 rmin所以实际切削速度V=40.8m/min （5）切削工时由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0l 精车（1） 已知粗加工余量为1mm

13、（2） 进给量f 根据机械制造技术基础表5116表面粗糙度Ra=3.2、切削速度范围不限、刀尖圆弧半径rE=0.5mm,可得f = 0.150.25按C车床说明书0.16 mm/r计算切削速度 切削速度的计算公式（寿命选为T=60min）为：V=Cv/(Tmap xvf yv) kvV = 158/( 600.220.150.16 0.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)（3） 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）、按C3163车床说明书取nw=400（r/min）实际切削速度V=57.1m/min（4）切削工时Tm=(L

14、+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min） 由于下一道工序是钻孔，所以留下20mm的台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3. L2=0. L3=0l 钻孔、扩孔、倒端面A倒角 （1）钻孔钻头选择：钻头几何形状为：双锥修磨具刃，刀具材料YG8,钻头参数：20 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。根据机械加工工艺师手册表281确定f=0.40.8mm、按机床进给强度决定进给量： ,当b210MPa 020.5mm 可确定f=0.75。 按C3163-1车床说明书取 f=0.62mm/n.、

15、 决定钻头磨钝标准及寿命，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min.、切削速度根据机械加工工艺师手册表282切削速度公式V=(CVd0zv/Tmapxvfyv)kv CV=22.2 Zv=0.45 Xv=0 yv=0.3 m=0.2确定修正系数：KTV=1.0 KMV=1.0 KWV=0.8 Ktv=1.0 kov=1.2 klv=1.0 kapv=1.0=21m/minn=1000V/D=334.4n/min 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/min和400n/min 取280n/min取n=280m/min. 实际=17 m/min 、 基本工时，Tm=L/

16、nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2）、扩孔刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。 由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。（3）、倒端面A倒角 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 可以查出当160245HBS2.80.641min3.4kw按C车床说明书主电机功率11可见比小得多所以机床功率足够所用切

17、削用量符合要求钻削功率检验按有关手册当21 0.64 查得转矩61.8N.M功率公式:CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C车床说明书主电机功率11KM可见C比小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要工序二：倒C面倒角（1）选择刀具选用90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为90，副偏角为8.（2）确定切削用量背吃刀量，手动进给，一次走刀。，n=477.7r/min，按CA6140车床的转速列表n=450r/min，v=28.3m/min工序三：拉花键孔单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔

18、时花键拉刀的单面齿为0.06mm拉削速度： 根据机械加工工艺师手册表321 灰铸铁硬度大于180HBS，拉刀速度分组：二，花键孔表面粗糙度为1.6，拉削速度范围：4.53.5v=0.06m/s(3.6m/min)拉削进给量： 根据机械加工工艺师手册表323，拉刀型式矩形齿花键拉刀，灰铸铁 f=0.040.1切削工时 未知拉刀长度公式： t=Zblk/1000vfzZ式中： Zb 单面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm)； L 拉削表面长度，80mm； 考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升； Z 拉刀同

19、时工作齿数，Z=l/p； P 拉刀齿距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同时工作齿数z=l/p=80/127其本工时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序四：粗铣B面加工要求：粗铣B面，Ra=3.2。用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量3mm机床 ：X62W加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm1. 粗铣1) 选择刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度ae5mm时。直径为do=50mm故齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀铣刀几何参数 rn=10ao=16 2) 切削用量 本道工步切削宽度ac30.8，根据机械加工工

20、艺师手册表3013，铣床功率510KW，工艺系统刚度为 中，镶齿铣刀，加工材料为灰铸铁，可选择粗铣时每齿进给量af=0.20.3mm/z3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命 T=120min4) 确定切削速度VcZ=8, aP=40-70mm, ac=30.8, fz=f/z=0.07501mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12Ksv=0.8,K

21、Tv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据X62W型铣床说明书选n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 机床功率： 当Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=

22、0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故Pct0.8,根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.50.75=5.63kw 故PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/z6) 基本工时Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+=14mm工序五： 粗铣削8+0.030mm槽 加工工件尺寸：8+0.030mm , 长度L=40mm 加工要求：高速钢直齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却机床：X62W1) 选择刀具：

23、由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 选择切削量由于槽的深度为8mm, 分两次走完，一次走7mm，一次走1mm，ae=7mm ap=7mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中4) 决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)

24、/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min实际速度Vc=donc/1000=74.2m/min 选Vfc=ncf=375X0.3=11

25、2.5mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z5) 机床功率：根据切削用量简明手册表3.28 公式 圆周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000

26、=1.18km 根据X62W型铣床说明书，功率足够。6) 基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+=14mm工序六： 粗铣宽为180+0.12mm槽加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm，1) 选择刀具铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 选择铣削用量由于槽

27、的宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,

28、Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1

29、+)/Vf=(40+20)/150=0.4（min） L1+=20mm i=1工序七：精铣B面1）选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留半精铣的加工余量为1，所以本道工步切削宽度ae1mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根据机械加工工艺师手册表3013得每转进给量0.51.2mm/r就能满足要求，但考虑到X62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和X62W铣床说明书 所以每转进给量0.6mm/r3）决定切削速度Vc、可根据切削用量简明手册表3.9确定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min

30、n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+=14mm工序八： 精铣削8+0.030mm槽加工工件尺寸：8+0.030mm , 长度L=40mm 加工要求：高速钢直齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却机床：X62W3) 选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。

31、所以铣刀精度为精密级K8铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=164) 选择切削量由于槽的深度为8mm, 分两次走完，一次走7mm，一次走1mm，ae=7mm ap=7mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中4) 决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzx

32、yvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min实际速度Vc=donc/1000=74.2m/min 选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据X6

33、2W型铣床说明书选选Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z6) 机床功率：根据切削用量简明手册表3.28 公式 圆周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根据X62W

34、型铣床说明书，功率足够。6) 基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+4)/110=0.4（min） L1+=4mm工序九： 精铣宽为180+0.12mm槽加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm，3) 选择刀具铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=244) 选择铣削用量由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，a

35、e=23mm ap=10mm，现在精铣。由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv

36、=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X62W型铣床说明书选Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+20

37、)/150=0.4（min） L1+=20mm i=1工序十： 磨18mm槽保证尺寸18mm 1) 选择砂轮。见切削手册第三章中磨料选择各表，结果为GZ46KV6P35040127其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软2级。 平型砂轮，其尺寸为16640（DdH）。2) 切削用量的选择。砂轮转速n砂=3000r/min(见机床说明书)，v砂=2.5m/s进给量f=50mm/min 双单行程 fr=0.015mm3) 切削工时。当加工1个表面时 Tm=(L+y+)i K/50=3.1min 最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它

38、加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中。三、 夹具设计（一）任务的提出 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动成本，需要设计专用夹具。本报告设计的是第一道工序：钻扩22+0.280孔的夹具，本夹具将用于Z535立式钻床，刀具为锥柄麻花钻和锥柄扩孔钻。（二）夹具的设计加工表面为22+0.280孔，在给定的零件中，对本步加工的位置公差并未提出具体的要求，但也要保证一定的同轴度误差使壁厚均匀。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。未标注公差认为IT12精度，故40外圆直径公差T=0.25mm.第一节 定位方案的确定：（1）判断应该限制的自由度根据工序简图所示坐标系及加工要求，应限制工件的四个自

39、由度，分别为y轴的旋转、位移和z轴的旋转、位移。X轴方向上的转动及移动及自由度不予限制。（2） 选择定位基准 定位基准应以40外圆为基准，与工序基准重合。（3）选择或设计定位元件定位简图：第二节 切削力及夹紧力计算1） 计算切削力，由金属切削原理及刀具P120查得：材料HT200，刀具为高速钢时，把数据代入公式可得：Ff = 3360 N,由金属切削原理及刀具P120查得：材料HT200，刀具为高速钢时，把数据代入公式可得： 2） 估算夹紧力由扭矩M=33 可得，F=412.5N，由机械制造工艺学P276表6-2可知 故 FN=2063.5N , 则 Fj=2916N 实际夹紧力 其中安全系数

40、 由机械工艺手册查得：基本安全系数 加工性能为粗加工刀具为高速钢麻花钻，刀具材料为HT200 切削性能为连续切削 夹紧方式为手动夹紧 夹紧时手柄位置操作方便 工件与支撑面接触点确定 ，对于螺旋夹紧机构，由金属切削机床夹具设计手册P485可查得，螺旋夹紧机构的所需夹紧转矩计算公式为：式中T为应加在螺旋夹紧机构上的夹紧转矩，Q为夹紧力，r为螺纹的平均半径，为螺纹升角，本装置中的快速螺旋夹紧机构螺纹升角为4.5度，摩擦角一般取10度，f1为支撑表面摩擦系数，为计算力臂，由于支承钉与活动V型块为点接触。故为0，通过计算可得：故工人所施加的力 一般工人所能扳动的力为300N，手柄长为150mm，故工人所能施加的转矩为，故此装置设计合理。力矩施加示意图如下图示：第三节 定位误差分析 一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。根据零件图可知，T=0.28mm， Td=0.25mm， ，。已知孔的形状公差为0.28，根据经验公式，易知此结果符合。第四节 夹具操作及维护简要说明本夹具用在立式钻床Z535用于钻扩22孔，工件以拨叉右端面，40外圆为定位基准