CA车床拨叉加工工制及铣段夹具设计

1、摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量 的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理， 装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和 该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转 速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最 后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词 工序 工艺 定位方案AbstractEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , st

2、ate of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process

3、 need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of numberof times still

4、leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords The process worker one orient the scheme目录摘要I.Abstract H.第 1 章 绪论 5.1.1 选题的意义 5.1.2 夹具的发展方向 5.1.3 本章小结 3.第 2 章 拨叉的加工工艺规程设计 4.2.1 零件的分析 4.2.1.1

5、 零件的作用 4.2.1.2 零件的工艺分析 4.2.2 确定生产类型 5.2.3 确定毛坯 5.2.3.1 确定毛坯种类 5.2.3.2 确定铸件加工余量及形状 5.2.3.3 绘制铸件零件图 6.2.4 工艺规程设计 7.2.4.1 选择定位基准 7.2.4.2 制定工艺路线 8.2.4.3 选择加工设备和工艺设备 1.02.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1. 02.5 确定切削用量及基本工时 1.1工序10:粗铣25H7的两端面 11工序20:钻、扩、铰25H7通孔1.2工序30:粗镗下端60H12孔16工序40:半精镗下端60H12孔16工序50:粗铣a b面17工序60

6、:钻20.50孔19工序 70: 攻 M22 X 1.5 螺纹21工序 80:粗铣 16H11 槽 2.1.工序 90:精铣 16H11 槽 2.2.工序100:铣断60H12孔23工序110:粗铣60H12孔两端面 24工序120:精铣60H12孔两端面 252.6 本章小结 2.6.第 3 章 专用夹具设计 2.9.3.1 镗孔夹具设计 2.7.3.1.1问题的提出 2.7.3.1.2夹具的设计 2.7.3.2 钻孔夹具设计 3.0.3.2.1 问题的提出 3.0.3.2.2 夹具的设计 3.0.3.3 本章小结 3.2.结论 3.4.致谢 3.5.参考文献 3.6.第1章 绪论1.3 序

7、言随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制 造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已 突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工 材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更 新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计 算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工 艺过程的自动化达到了一个新的阶段。自 20世纪末期以来， 现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的 发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍 然十分显著。机床夹具对

8、零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的 影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装 备。第2章 拨叉的加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目所给的零件是 CA6140 车床拨叉，拨叉是一种辅助零件，通过拨叉 控制滑套与旋转齿轮的接合。 滑块上面有凸块， 滑块的凸块插入齿轮的凹位， 把滑套和齿轮固连字一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴。摆动拨叉又 可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换挡的目的，分析这种动力联 接方式可知车换挡时要减速，这样可以较少滑套与齿轮的冲击，延长零件的 使用寿命。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT2O0灰铸

9、铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压，但灰铸 铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表 面之间的位置要求：CA6140车床拨叉的工艺分析CA6140车床拨叉共有以下几处加工表面，其间有一定位置要求。分述 如下：1. 以25孔为中心的加工表面。该组加工表面包括：25H7的通孔，以及 42的圆柱两端面，其中主要加工表面为 25H7通孔。2. 以60孔为中心的加工表面该组加工表面包括：60H12的孔，以及 60H12的两个端面。主要是 60H12的孔。3. 铣16H11的槽该组加工表面包括：此槽的端面，16H11的槽的底面，16H11的槽两侧 面。4. 以M22X 1.5螺纹孔

10、为中心的加工表面。该组加工表面包括：M22 1.5的螺纹孔，长32mm的端面。 主要加工表面为M22 1.5螺纹孔。这几组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：(1) 60孔端面与 25H7孔垂直度公差为0.1mm。(2) 16H11mm的槽与 25H7的孔垂直度公差为0.08mm。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基 准加工另外一组。可以先加工 25H7通孔，然后以此作为基准采用专用夹具 进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所 能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工表面，所以根据上述技术要 求采用常规的加工工艺均可保证。2.2确定生

11、产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专 用夹具。2.3确定毛坯231确定毛坯种类零件材料为HT2O0灰铸铁属于脆性材料，故不能锻压和冲压，但灰铸铁 的铸造性能和切削加工性能优良。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大， 零件结构不是太复杂，生产类型为大批量生产，故选择金属型铸造毛坯。2.3.2确定铸件加工余量及形状毛坯尺寸如下：1. 外圆表面（ 42考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。2. 外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（25，60端面

12、查表3.126。取 25，60端面长度余量均为2.5 （均为双边加工。3. 内孔（60已铸成 50的孔查表2.22.5，为了节省材料，取60孔已铸成孔长度余量为5mm，即铸成孔半径为50mm。4. 槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的距离，余量为3mm。5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离，余量为4mm。6. 其他尺寸直接铸造得到233绘制铸件零件图图2.1 零件毛坯图2.4工艺规程设计241选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可 以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过

13、程中会问题百 出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 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求相对位置精度较高的不加工表面作粗基 准。根据这个基准选择原则，现选取25孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个 42与底面作主要定位面，限制5个 自由度，再以压板限制最后1个自由度，达到完全定位，然后进行铣削。其余 以零件的下端孔为主要的定位粗基准。 精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的 25通孔为主要的定位精基准，以25通孔

14、端面为辅助的定位精基准。2.4.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法 所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用各种机床配 以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效 果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案一工序10粗、钻、扩、铰、精铰 25、60孔。工序20 粗、精铣 60、25孔下端面。工序30粗、精铣 25孔上端面。工序40粗、精铣 60孔上端面。工序50铣螺纹孔端面。工序60钻20.5孔（装配时钻铰锥孔）。工序70攻M22 1.5螺纹。工序80粗铣、精铣槽所在的端面

15、。工序90粗铣、精铣16H11的槽。工序100切断。工艺路线方案二工序10粗铣 25H7两端面，保证尺寸80。工序20钻、扩、铰 25H7通孔。工序30粗镗60H12孑L。工序40半精镗 60H12孑L,粗糙度达到3.2。工序50粗铣a、b面。a面到 25H7孔中心距为44-0.3 , b面到 25H7的中 心距为36。工序60钻 20.5垂直于 25H7通孔。工序70攻M22 1.5螺纹。工序80粗铣16H11槽。工序90精铣16H11槽。工序100切断 60H12孔.工序110粗铣6 0H12孔两端面，保证尺寸13。工序120精铣 60H12孔两端面，保证尺寸12d11。工艺方案的比较与分

16、析：以上两个加工工艺方案进行比较，方案一的加工工序比较集中，工序较少， 但装换刀具的辅助时间较长，而且同时钻两个孔，还要保证加工精度，对机 床设备要求较高，不适合大批量生产。方案二的加工工序比较分散，适合流 水线生产，而且很多工序不用装换刀具和重新对刀，极大的缩短辅助工时。而且加工完前次的又可成为下次加工的基准，加工精度容易保证，综合以上 两个方案的优缺点，而且又是大批量生产，考虑到工作效率及经济效益等原 因，所以选择方案二比较合适。243选择加工设备和工艺设备 机床的选择工序 10、50、80、90、100、110、120 用 X62 型卧式铣床工序20、60、70采用Z535立式钻床工序3

17、0、40采用T68卧式镗床 选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀或高速钢铣刀即可保证加工 质量。在铰孔25H7，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各 个加工工序的加工余量如下：据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工 序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面（42）考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗 糙度要求，因此直接铸造而成。2. 外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（25

18、 ,60端面）取25、60端面长度余量均为2.5 （均为双边加工）。铣削加工余量为：粗铣2.5mm，保证尺寸80mm3. 内孔（60已铸成 50的孔）查表2.22.5，为了节省材料，取60孔已铸成孔长度余量为5，铸成孔半径为50mm。工序尺寸加工余量：粗镗 50mm孔至 59mm 余量为1mm半精镗至 60H12mm工序尺寸加工余量：同上 25钻孔至 22余量为3mm扩孔至 24.7mm 余量为0.03mm铰孔至 25H7mm4. 槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的距离，余量为3mm。工序尺寸加工余量：粗铣端面3mm保证槽端面，即a面至中心线尺寸44-0.3

19、mm5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至 25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离，余量为4mm。工序尺寸加工余量：粗铣顶面4 mm保证顶面即b面到中心线尺寸36mm6. 其他尺寸直接铸造得到。由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算 最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。2.5确定切削用量及基本工时工序10粗铣25H7两端面机床：X62型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀（间距为80），材料：YT15, D 100mm，齿数Z 14，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.5mm所以铣削深度ap : ap 2.5mm每齿进给量af :查表2.1-85,取af 0.2

20、mm/Z铣削速度V :查表2.1-85, 取V 20m/min。【3】机床主轴转速n:1000V1000 20n63.69r/min，d 3.14按照表3.1-74 n实际铣削速度v:100r / mindnv1000314 100 1000.523m/s1000 6010014 100/604.67mm / sVf 4.67mm/s 280.2mm/ min进给量 Vf : Vf afZn 0.2 工作台每分进给量fm : fm a :根据表 2.1-85,a 60mm 切削工时被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I 42mm， 刀具切入长度l1 :l10.5(D -；D2 a2) (1 3)0

21、.5(100 、1002 602) (13) 12mm刀具切出长度l2 :取l2 2mm走刀次数为1机动时间 tj1 : tj1 l l1 l242 12 20.199minj1 jfm280.2工步辅助时间为：1.23mi n工序20钻25H7通孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7, 表面粗糙度Ra1.6 m。加工机床为Z535立式钻床。钻头为？22mm标准高速 钢麻花钻。1.钻?22mn孔确定钻削用量（1）决定进给量根据表3.4-1可查出f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔径之l/d=85/25=3.86。kif 0.9，故 f（0.47 0.5

22、7） 0.9 0.42 0.51 mm/r.查Z535型立式钻床说明书，取f 0.43mm/r。根据表3.4-3，钻头强度所允许的进给量 f 1.75mm/ r。机床进给机 构允许的轴向力Fmax 15690N （由机床说明书查出），根据表 3.4-4，允许 的进给量f 1.8mm/ r。、.In由于选择的进给量f远远小于f及f ,故所选f可用（2）确定切削速度V、轴向力F、转矩T以及切削功率Pm，用不同刀具 材料进行钻、扩、铰孔的V、F、T、Pm均可按表3.4-8及表3.4-10进行计算。 根据所给条件，可直接在表3.4-15中用插入法计算得：v 17m/min，F=4732NT=51.69

23、 N.m， Fm =1.25kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系数kMv 0.88,k|V 0.75，故v 17m/min 0.88 0.7511.22m/ min1OO0vdo1000 11r/min22162r / min查Z535型机床说明书，取n 195r/min。实际切削速度v为donv实100013.5m/min 。22 195,.m/ min由表3.4-11 ,切削力及转矩的修正系数KmfKmm 1.06 ,故1000F 4732N 1.06 5016N（3）校验机床功率切削功率Pm Pm W实/v)Kmm1.25k

24、W (13.5/17)1.061.05kWT51.69N.m 1.06 54.8N.m机床有效功率为PeFE4.5kW 0.813.65kW ( PE及 由 Z535型机床说明书查出）由于PePm，故选择的钻削用量可用，即d022mm, f 0.43mm/ r, n 195r / min, v 13.5m / min相应地F 5016N,T54.8N.m,PM 1.05kW2.扩孔扩孔钻选用24.7mm标准高速钢扩孔钻。确定扩孔切削用量一确定进给量f根据表 3.4-5，取 f （0.7 0.8） 0.7mm/r0.49 0.56mm/ r。根据机床Z535型说明书，取f 0.57mm/r。确定

25、切削速度v及n根据表 3.4-34.取 v 25m/min。由于切削速度与上表不同，切削速度尚需乘以修正系数kMv 0.88,kapv1.02故v 25m/min 0.88 1.0222.44m/min1000v 1000 22.44donr /min 289r/min24.7根据Z535机床说明书，取n=275r/min。实际扩孔速度dnv 100024.7275 m/min 21.3m/min10003铰孔铰刀选用25mm标准高速钢铰刀。确定铰孔切削用量一确定进给量f根据表3.4-6查出,1.3 2.6mm，按该表注4，进给量取小值。按Z535机床说明书取f 1.6mm/r。切削速度v及n

26、根据表3.4-40查出取v 8.2m/min切削速度修正系数由表3.4-9查出kMv 0.88%v 0.99 故v 8.2m/ min 0.88 0.997.14m/ min1000v1000 7.14,.一，nr/min 91r/mind。25根据Z535机床说明书，取n=100r/min,实际铰孔速度vd0n25 100m/min 7.85m/min100010004各工序实际切削用量根据以上计算，实际切削用量如下：钻孔：d022mm, f 0.43mm/ r, n 195r / min, v 13.5m/ min扩孔：d024.7mm, f 0.57mm/r, n 275r/min, v

27、 21.3m/min铰孔：d025mm, f 1.6mm/ r, n 100r /min, v 7.85m/ min5基本工时计算l l1 l280 10 5fn0.43 195l l1 l280 10 5fn0.57 275l l1 l280 10 5fn 1.6 100钻孔：tm扩孔：tm铰孔：tmmin 1.132 minmin 0.606minmin 0.593min工序30粗镗下端60H12孔机床：卧式镗床T68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5切削深度ap : ap 4.5mm，毛坯孔径d0 50mm。进给量f :查表2.4-66,刀杆伸出长度取200mm，切削深度为ap=4.5

28、mm 因此确定进给量f 0.2mm/r。切削速度V :查表2.4-9取V 2.4m/s 144m/min【3】机床主轴转速n:1000Vnd1000 1443.14 50917.19r / min，查表 3.1-41 取 n 1000r/min实际切削速度v:dnv10003.14 50 10001000 602.62m/ s工作台每分钟进给量fm :m fn 0.2 1000200mm/ min被切削层长度I : I 17mm刀具切入长度l1 : l1aPtgkr(23)4.5tg302 9.79mm刀具切出长度I?:l23 5mm 取l2 5mm行程次数i : i 1机动时间切:tj1I

29、I1 I217 9.79 5-0.159 minfm200工步辅助时间为：2.61min工序40半精镗下端60H12孔机床：卧式镗床T68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5切削深度ap : ap 0.5mm进给量f :根据表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为 ap= 0.5mm。因此确定进给量f 0.15mm/r切削速度V :参照表2.4-9,取V 3.18m/s 190.8m/min机床主轴转速n:1000V1000 190.8n 1000r / minn1029.9r/min，取 n 1000r/min0.15 1000150mm/ mind03.14 59被切削层长度I

30、 :I 12mm刀具切入长度I1aptgkr(23).5tg302 2.87mm刀具切出长度I2 :I23 5mm取I24mm行程次数i ： i 1机动时间tj1 :切I I1 I2122.8740.126 minfm150所以该工序总机动工时tj0.110.1260.236min工步辅助时间为：1.86min工作台每分钟进给量fm : fm fn工序50粗铣a、b面机床：X62刀具：高速钢圆柱铣刀do 100mm 齿数Z 14粗铣a面铣削深度ap: ap 32mm每齿进给量af :根据表2.1-85,取af 0.20mm/ Z铣削速度V :参照表2.1-85, 取 V29m/ minn :

31、n1000V10002992.35r / min，取 n 100r / min机床主轴转速d3.14100实际铣削速度V : Vdn3.14100卫0 0.52m/s1000 1000 60进给量 Vf : Vf afZn 0.20 14 100/604.67mm/sdn 3.14 100 100头际切削速度 v，: v 0.52m/ s1000 1000 60工作台每分进给量 fm: fm Vf 4.67mm/s 280.2mm/ min a :根据表 2.1-85,a 60mm被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I 90mm刀具切入长度 l1 : h 0.5(D . D2 a2(13) 12m

32、m刀具切出长度l2 :取l2 2mm走刀次数为1机动时间 tj1 : tj1 -90 12 2 0.371minj j fm280.2工步辅助时间为：2.03min【11粗铣b面同样的铣削深度ap 4mm每齿进给量af :根据表2.1-85/1取af 0.20mm/Z 铣削速度V :参照表2.1-85, 111 取V 15m/min1000V1000 15一 c , 机床主轴转速n : n47.8r / min ,d03.14 100取 n 100r / min10001000 60进给量Vf : Vf afZn0.15 14100/603.5mm/ s工作台每分进给量fm :fmVf3.5m

33、m / s210mm /mina :根据表 2.1-85,a60mmdn实际铣削速度V : V314 100 1000.52m/s被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I 32mm刀具切入长度 h : I, 0.5(D D2 a2 (13) 12mm刀具切出长度l2 :取l2 2mm走刀次数为1机动时间tj1 : tj120,!64minfm280.2工步辅助时间为：1.52mi n【11工序60钻20.50孑L机床：Z535立式钻床刀具：20.50直柄短麻花钻 确定钻削用量决定进给量根据表3.4-1可查出f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔径之 l/d=85/25=3.86。k1f 0.9，

34、故 f(0.47 0.57)0.9 0.42 0.51 mm/r.查Z535型立式钻床说明书，取f 0.43mm/r。根据表3.4-3，钻头强度所允许的进给量1.75mm/r。机床进给机构允许的轴向力Fmax 15690N (由机床说明书查出)，根据表 3.4-4，允许的进给量f 1.8mm/r。由于选择的进给量f远远小于f及f，故所选f可用确定切削速度V、轴向力F、转矩T以及切削功率Pm,用不同刀具材料 进行钻、扩、铰孔的V、F、T、Pm均可按表3.4-8及表3.4-10进行计算。根据所给条件，可直接在表3.4-15中用插入法计算得：v 17m/min，F=4732NT=51.69 N.m，

35、 Fm =1.25kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系数kMv 0.88,kiv 0.75，故v 17m/min 0.88 0.7511.22m/ min1000vd。1000 11.22r/min20.5174.3r/min查Z535型机床说明书，取n195r / min。实际切削速度v为dnv实100025 195m/min12.5m/min 。1000由表3.4-11，切削力及转矩的修正系数Kmf Kmm 1.06,故F 4732N 1.06 5016NT 51.69N.m 1.06 54.8N.m(3) 校验机床功率切削功

36、率Pm Pm W实/v)Kmm=1.25kW (12.5/17) 1.060.974kW机床有效功率为PE FE4.5kW 0.81 3.65kW ( PE及由 Z535型机床说明书查出)由于PePm，故选择的钻削用量可用，即d020.5mm, f 0.43mm/r, n 195r / min,v 12.5m /min相应地F 5016N,T 54.8N.m, PM1.05kW钻孔：d020.5mm, f0.43mm / r, n195r / min,v12.5m /min钻孔：tml一一仏10 min0.465minfn 0.43 195工步辅助时间为：1.58min工序70攻M22 1.5

37、螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（M22 1.5）进给量f :由于其螺距p 1.5mm,因此进给量f 1.5mm/r 切削速度 V :参照表 2.4-105,取 V 0.148m/s 8.88m/ min【11 机床主轴转速 n : n 1000V1000 8.88128.55r/min，取 n 130r/mind03.14 22丝锥回转转速n0 :取nn 130r/min 实际切削速度V : V 川 3.14 22 130 0.15m/s1000 1000 60被切削层长度I : I 32mm刀具切入长度l1 : l14.5mm刀具切出长度J : I2032 4.532 4.51

38、.5 1301.5 1300.37 min走刀次数为1机动时间tj : tj12丄j j fnfn0工步辅助时间为：1.33min工序80粗铣16H11槽机床：X62型卧式铣床刀具：高速钢三面刃铣刀切削深度ap : ap 7mm根据表2.1-89有：刀具的直径 D=80mm刀具的齿数 Z=10，刀具的宽度L=14mm 查表2.1-89得：进给量af 0.20mm/z,根据表2.1-89查得切削速度V 28m/min，机床主轴转速n:1000Vnd1000 283.14 80111.46r / min，取 n 95r/min实际切削速度v: vDn10003.14 80 951000 600.4

39、m/s进给量VfVfafZn 0.2 12 95/603.8mm/ s机床工作台每分进给量fm :fm Vf 3.8mm/ s 228mm / min被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l 90mm刀具切入长度l1 :l10.5D(1 2)=42mm刀具切出长度12 :取l2 2mm走刀次数为1机动时间 tj1 : tj! 1 ll l2 9 42 2 0.587min j1 jfm228工步辅助时间为：1.92mi n工序90半精铣16H11的槽机床：X62型卧式铣床刀具：高速钢三面刃铣刀刀具直径D=80,齿数Z=10,宽度L=16。切削深度ap : ap 1mm根据表2.1 81查得：进给量a

40、f 0.12mm/ z ,查得切削速度V 34m/ min，机床主轴转速n:1000V1000 23n91.56r / min ，d 3.14 80取 n 95r/min实际切削速度v: v3.14 80 95 0.4m/s1000 1000 60进给量 Vf : Vf afZn 0.12 14 95/602.66mm/s工作台每分进给量 fm:fm Vf 2.66mm/ s 159.6mm/min被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I 90mm，刀具切入长度l1 :l10.5D(1 2)=42mm刀具切出长度l2 :取l2 2mm走刀次数为1机动时间tj1: tj1 l l1 l290 4220

41、.84 minjjfm159.6工步辅助时间为：1.41min本工序机动时间tj tj1 tj21.68 0.842.52min工序100铣断60H12孔机床：X62型卧式铣床刀具：中齿锯片铣刀刀具直径D=80mm，齿数Z=32，宽度L=4mm。切削深度ap : ap 17mm20m/ min，根据表2.1 87查得：进给量af 0.06mm/z切削速度V机床主轴转速n:1000Vnd1000 203.14 8079.62r / min，按表 3.1-74 取 n 80r / minDn 3.14 80 80实际切削速度v : v0.33m/s1000 1000 60进给量 Vf : Vf a

42、fZn 0.06 32 80/602.56mm/s工作台每分进给量 fm :fm Vf 2.56mm/s 153.6mm/min被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I 82mm，刀具切入长度l1 :l10.5D(1 2)=41mm刀具切出长度l2 :取l2 2mm走刀次数为1机动时间切:tj1l h Jfm82 412153.60.81min工步辅助时间为：1.59min工序110粗铣60H12孔两端面机床：X62型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀（间距为13），材料：YT15, D 齿数Z 20，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度ap : ap 2mm每齿进给量af :表2.4-7

43、3,取af 0.15mm/Z铣削速度V :取 V 2.54m/s机床主轴转速n:1000V1000 2.54 60n242.68r / min ，d3.14 200按表 3.1-74 n 245r / mindn 3.14 200 245头际铣削速度v : v2.56m/s1000 1000 60200mm ,表 2.4-81,进给量 Vf : Vf afZn 0.15 20 245/6012.25mm/s工作台每分进给量 fm: fm Vf 12.25mm/s 735mm/min a :根据表 2.4-81,a 60mm切削工时被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I 82mm ,刀具切入长度l1

44、 :h 0.5(D.D2 a2) (1 3)0.5(2002002 602) (13) 7.6mm刀具切出长度l2 :取l2 2mm走刀次数为1机动时间tj1 :tj1l l1 l2827.6 27350.125min工步辅助时间为：1.57min工序120精铣60H12孔两端面机床：X62型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀（间距为12 ：6）,材料：YT15, D 200mm , 齿数Z=25，为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.5mm铣削深度ap : ap 0.5mm每齿进给量af :表2.4-73,取af 0.12mm/Z铣削速度V :参照表2.4-81， 取 V 3.2m/s机床

45、主轴转速n:1000Vnd1000 3.2 603.14 200305.7r / min，3.14 200 3101000 603.24m/s取 n 310r / mi n实际铣削速度v : v 1000进给量 Vf : Vf afZn 0.12 25 310/6015.5mm/s工作台每分进给量 fm: fm Vf 15.5mm/ s 930mm/min被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I 82mm刀具切入长度l1 :精铣时l1 D 200mm刀具切出长度l2 :取l2 2mm走刀次数为1l l1 l282200 2机动时间 tj2: tj21 20.31minJ2 J fm930工步辅助时间

46、为：1.94mi n2.6 本章小结本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。 再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方 案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀 具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手 册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。第3章 专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此拔叉零 件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计镗孔夹具、铣槽夹具及钻顶面螺 纹底孔夹具各一套。3.1 铣断夹具设计3.1.1 问题的提出本夹具是用来铣断

47、 60的孔，由于此孔为预铸孔，在前面的加工过程中 保证了加工精度，经过与老师商议决定采用 X5032 立式升降台铣床，设计铣 断夹具 。3.1.2夹具的设计 定位基准的选择因为25H7的孔与此60H12孔有公差要求,所以应以这个长通孔为主要 定位基准。由于铸件的公差要求较大，利用60H12的孔的左侧面作为辅助定 位基准。在大孔处采用移动压板对零件进行夹紧。 定位元件及夹紧元件的选择据上面所述，选择25孔为精基准，镗 60满足加工要求，工件定位用 底面、侧平面、固定式定位销、压板和压紧螺钉来限制六个自由度。夹紧元件选用压板，根据其夹具结构选择移动压板，其加紧可靠、操作 方便。 切削力及夹紧力计算

48、镗刀材料：YT5硬质合金镗刀，机床为：T68选择刀具的几何参数为:k 粗 30o k 精 60o 10os 15o o 451)粗镗:查表12 3可得：圆周切削分力公式：FC 902apf 0.75Kp【12】ap 2.5mm f 0.2mm/ rKc K mpKk pK opK spKrp查表12 4得：Kmp （帖丿取HB175n 0.4Kmp(HB)n (175)0.4 1.06150150由表12 6 可得参数：Kk p 1.08 Kop1.0Ksp1.0Krp KcKmpKk pK opK spKrp 1.06 1.08 1.01.01.01.15- Fc902apf 0.75Kp9

49、02 2.5 0.275 1.15775.56N同理：径向切削分力公式：Fp 530a p0.9f 0.75Kp1.0式中参数： K k p 1.30 K op 1.0 K sp 1.7Krp 1.0 KpKmpKk pK opK spKrp 1.06 1.30 1.0 1.7 1.0 2.34二 Fp 530ap0.9f 0.75Kp 530 2.59 0.20.75 2.34 845.67N 轴向切削分力公式 ： Ff 451apf0.4KP式中参数： Kk p 0.78 K op 1.0 K sp 0.65 Krp 1.0KfKmpKk pK opK spKrp 1.06 0.78 1.

50、0 0.65 1.00.54二 Ff451apf0.4KP 451 2.5 0.204 0.54 319.65N根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最 不利的瞬间状态， 按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：WK K F安全系数K可按下式计算,KK0K1K2K3K4K5K6式中：K0 K6为各种因素的安全系数，见参考文献 12表1 2 1可得:KC1.2 1.2 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.87KP1.2 1.2 1.4 1.0 1.3 1.0 1.02.62Kf 1.2 1.2 1.5 1. 1

51、.3 1.0 1.02.81所以，有： WKKC FC 1.87 775.56 1450.3NWKKP FP 2.62 845.67 2215.66NWKKf Ff 2.81 319.65 898.22N2）半精镗： 同理,圆周切削分力公式：FC0.75902ap f 0.75KPFP530ap0.9f0.75KPFf因为： ap 0.5mmFC 902ap f0.75KP451apf0.4KPf 0.15mm/r ，则902 0.5 0.150.75 1.15 124.476NFp530ap0.9 f 0.75 K P530 0.50.9 0.150.752.34 159.54NFf451apf 0.4KP 4510.50.150.4 0.5457NKC1.21.01.11.01.3 1.0 1.01.72KP1.21.151.11.01.3 1.0 1.01.8Kf1.31.01.31.01.3 1.0 1.02.2所以，有：WKKCFC1.72 124.476 214.1NWKKPFP1.8159.54 287.17 NWKKf