综合课程设计一(零件工艺过程分析设计与夹具设计)

1、一、 序言机械制造工艺学课程设计是在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。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参与硕士研究生科研课题以及毕业后的工作打下一个良好的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。二、 零件的分析（一）零件的作用题目所给定的零件是车床拨叉(见附图1)，从零件结构特征来讲属于叉架类零件。它位于车床轴

2、系箱体内，是导杆移动式操纵机构，经手柄轴，通过摆杆滑块机构，使拨叉沿导杆直线移动，钳形拨叉拨动被操纵件滑移齿轮轮缘轴向+0.2移动。拨叉头的18±0.055槽与摆杆的销配合，拨叉脚的R37.50厚16±0.09叉口部位与滑移齿轮轮缘配合。（二）零件的工艺性分析拨叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：+0.0331. 以200孔为中心的加工表面+0.033+0.2这一组加工表面包括：尺寸为200的通孔，尺寸为R37.50的拨叉脚半圆面，尺寸为8.3的通孔和两端M10深18的螺纹孔，拨叉头端面及拨叉头槽底面。2. 以16±0.09叉口部位右侧端面为

3、中心的加工表面这一组加工表面包括：尺寸为16±0.09的叉口两侧面，拨叉头右侧面，36圆柱右端面及其倒角，尺寸为18±0.055的拨叉头槽两侧面，尺寸为30的拨叉头槽内腔两侧面。3. 这两组加工表明间有着一定的位置要求，主要是：+0.033（1）16±0.09叉口两侧面对200孔轴线的垂直度公差为0.10；+0.03318±0.055拨叉头槽两侧面对200（2）孔轴线的垂直度公差为0.10；18±0.055拨叉头槽两侧面的中心平面对叉口右端面的位置度公差（3）为0.15。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于

4、专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。三、 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为球磨铸铁QT500-7。铸铁零件一般采用铸造方式来制造毛坯。又由于零件属于中批量生产，且零件的轮廓尺寸属于中小型，从提高生产力率和保证加工精度的角度出发，故在铸造方式中又进一步选用金属模机器造型，以满足生产需求，同时可以提升铸件毛坯的表面质量。（二）基面的选择基面的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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。按照粗基准选择的原则，当

5、零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。针对此拨叉零件来说，选取36不加工外圆柱+0.033毛坯面作为粗基准加工200内孔，保证了加工后壁厚的均匀。加工时利用一组V型块支承该外圆柱面作为第一定位基准，消除四个不定度xxyy四个不定度，再利用一个支撑钉消除z不定度，由于是钻孔，故z不可能也不应该被消除。但是以此直接钻孔的话，对于夹具的夹紧力施加以及夹紧方式的确定提出了较苛刻的要求。根据实际加工工艺“先面后孔”的原则，结合本工件的结构，+0.033可先以36外圆柱面加工拨叉头右端面，再以右端面为基准加工

6、200内孔。（2）精基准的选择。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在后续的工序中会进行专门计算，此处不赘述。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用工装夹具的形式组织生产，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑加工经济性，以便降低生产成本。经过小组成员多次的商讨和试排，最终决定按照以下工序进行加工：工序I 粗铣拨叉头右端面，保证尺寸45mm。以36外圆柱表面作为粗基准，选用XA5032立

7、式铣床。工序II 精铣拨叉头右端面，保证尺寸44mm。定位与机床选取同上道工序。 工序III 粗铣拨叉头左端面，保证尺寸71mm。以拨叉头右端面为第一定位基准，以36外圆柱面为第二定位基准，选用XA5032立式铣床。工序IV 精铣拨叉头左端面，保证尺寸70mm。定位与机床选取同上道工序。+0.033工序V 钻、扩、粗铰、精铰200通孔。以拨叉头右端面为第一定位基准，以36外圆柱面为第二定位基准，选用Z525立式钻床。+0.2+0.033工序VI 铣拨叉尾R37.50mm半圆弧面。以200孔内表面为基准，选用XA6132卧式铣床。+0.033工序VII 粗铣拨叉头底面，保证尺寸28mm。以200

8、孔内表面为基准，+0.2+0.033使用小定位销接触已加工的R37.50 mm半圆弧面，限制绕200轴线转动的自由度，保证底面的位置尺寸。选用XA5032立式铣床。工序VIII精铣拨叉头底面，保证尺寸27mm。定位与机床选取同上道工序。+0.27工序IX 粗铣拨叉头18mm槽，保证槽宽160，槽深12.5mm。定位同上道工序，选用XA6132卧式铣床。工序X 粗铣拨叉头30mm槽，保证槽宽30mm，槽深12.5mm，圆角R15mm，对称尺寸25mm。定位与机床选取同上道工序。工序XI 精铣拨叉头18mm槽，保证尺寸槽宽18±0.055mm。定位同上道工序，选用XA6132卧式铣床。工

9、序XII 粗铣拨叉尾两侧面，保证尺寸180定位与机床选取同上道-0.27mm。工序。工序XIII 精铣拨叉尾两侧面，保证尺寸16±0.09mm。定位与机床选取同上道工序。工序XIV 钻8.3通孔，攻左侧螺纹。以拨叉头右端面为第一定位基准，+0.033内孔为第二定位基准，选用Z37摇臂钻床。 200工序XV 攻右侧螺纹。定位与机床选取同上道工序。+0.033工序XVI 倒角245。以200内孔为定位基准，选用Z525立式钻床。排布此工序的时候主要考虑了如下问题：首先整个工序遵循“基准先行”原则，先加工出基准面。同时应遵循“重要表面先加工”原则，即精度要求高，难加工，易出废品的工序尽量提

10、前。对于工序I至工序V的排布，根据之前在选择粗加工基准的部分所讨论的情况，应遵循“先面后孔”的原则，先加工拨叉头右端面，再以加工过的拨叉+0.033头右端面为基准加工200内孔，可保证内孔轴线与右端面的垂直度。但是若以拨叉头右端面为基准钻孔，则钻头是从左端面进入，此时钻头会与工件毛坯面硬皮直接接触，容易加速刀具磨损，减弱刀具寿命。故应考虑在钻孔之前先加工出拨叉头左侧的端面，因此将钻孔工序置于右侧，左侧端面加工之后。由于零件图对于左、右侧面均有表面粗糙度的要求，且表面粗糙度达到Ra3.2，显然根据铣床的经济加工精度不能只由一次铣削达到，故应分为粗精两+0.033次加工。对于200内孔，由其公差可

11、以看出加工精度等级已经达到IT8，根据钻床的经济加工精度，在这道工序中需要钻、扩、粗铰、精铰四个工步来完成孔的加工。对于工序VI，将其放于工序VII至工序XI这一系列拨叉头部分表面的加+0.033工之前，是由于在拨叉头的表面加工，均需要限制工件绕200内孔轴线的转动自由度，保证卧铣刀走刀过程中使拨叉尾的端面与走刀轨迹平行。以加工后的圆弧表面接触定位销比以毛坯面接触定位销能更为精确地控制工件位置，且将定位销置于叉头部位可最大限度增大抗转动力的力臂。工序VII、VIII是为了为后续加工槽铣去毛坯外皮，故置于此位置较为合理。 工序IX至XI的排布主要考虑到重要表面先加工的原则。由于18±0

12、.055槽+0.033与200内孔轴线有较高的垂直度要求，故应先加工，且须经过粗、精两次铣削方能达到表面粗糙度Ra1.6的要求。而30mm槽内腔侧面并非工作表面，其目的是为了减少拨叉工作时18±0.055槽侧面与滑块的接触面积，故表面粗糙度要求较低，只需一次粗铣便能满足要求。+0.033工序XII、XIII需要保证加工的叉口右侧面与200内孔轴线的垂直度要+0.033求，与18±0.055槽的位置度要求，故以200内孔为第一定位基准，以拨叉头右端面为第二基准（因为18±0.055槽也是以拨叉头右端面为基准加工的，可解尺寸链得出位置度是否超差）。对于工序XIV、XV

13、，8.3通孔内装弹簧，顶住钢球，使拨叉在导向杆上滑动到正确位置时推球入槽，将拨叉定位，两端螺纹旋入弹簧，顶住弹簧另一侧，使弹簧处于压缩状态。由此功能分析可知，该孔加工精度并不要求很高，+0.033只需满足其轴线与200轴线大致相交即可，即保证22mm和27mm两个位置尺寸即可。一般来说倒角工序与其他工序联系不大，故工序XVI倒角245置于最末。 以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨叉零件材料为QT500-7球墨铸铁，硬度190230HBS，生产类型为中批量生产。铸铁材料只能通过铸造方式获得毛坯，对于中小型工件，为提高工效，减少加工量

14、，可考虑用先进的铸造方法。由力学性能的要求，对于有一定力学性能要求，由于其他原因需采用铸件的，若要承受交变应力，要求零件的金相组织致密，应选择压力铸造、金属铸造等特种铸造。由生产类型，为降低材料消耗和机械加工的劳动量，大量生产的零件应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的高额费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。由现有生产条件，必须考虑具体的生产条件，如毛坯制造的工艺水平，质量状况，设备状况，成本费用等。结合本题目所给条件，毛坯采用金属模机器造型的铸造方式。根据上述原始资料及加工工艺，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.拨叉头右端面（加工余

15、量计算长度为110mm）由零件图可知，右端面表面44mm为自由尺寸公差，表面粗糙度要求达到Ra3.2，查参考文献3表1.4-18平面加工经济精度可知，该表面由粗加工和精加工可获得。由参考文献3表2.2-4、2.2-5、2.3-1可知，最低要求尺寸公差等级CT9，加工余量等级（MA）F，粗铣余量Z=3.0mm，精铣余量Z=1.0mm。毛坯尺寸为：44+3+1=48mm2.拨叉头左端面（加工余量计算长度为36mm）由零件图可知，左端面表面70mm为自由尺寸公差，表面粗糙度要求达到Ra3.2，查参考文献3表1.4-18平面加工经济精度可知，该表面由粗加工和精加工可获得。由参考文献3表2.2-4、2.

16、2-5、2.3-1可知，最低要求尺寸公差等级CT9，加工余量等级（MA）F，粗铣余量Z=2.0mm，精铣余量Z=1.0mm。毛坯尺寸为：70+3+1+2+1=77mm+0.0333.拨叉头200内孔根据参考文献3表2.2-6，采用金属型铸造，铸铁铸造通孔的最小尺寸为20mm。若按此最小孔径预铸出通孔，则实际加工经过扩孔、绞孔工序之后所得尺寸已大于20mm，再加上铸造时孔轴线与外圆轴线位置误差，最终更加远离所需达到的尺寸。故不用预铸出通孔，转而铸成实心，以外圆表面为基准钻孔，保证同轴度，使壁厚均匀。+0.033内孔加工精度要求为IT8，表面粗糙度为Ra1.6，由参考文献3200表2.3-8，考虑

17、到表面粗糙度要求较高，则最终确定工序尺寸为：+0.24.铣叉口R37.50（加工长度为37.5mm） 尺寸精度为IT11，粗铣即可达到要求，由参考文献3表2.2-4，表2.2-5，单边加工余量Z=2.5mm。毛坯尺寸为：37.5-2.5=35mm。 5.拨叉头端面（加工长度110mm） 拨叉头端面尺寸27mm为自由尺寸公差，加工要求表面粗糙度达到Ra3.2，应粗铣加半精铣，由参考文献3表2.2-4、2.2-5、2.3-1可知，粗铣余量Z=3.0mm，精铣余量Z=1.0mm。毛坯尺寸为：27+3+1=31mm。 6.铣18±0.055拨叉头槽侧面 （1） 粗铣得到16mm槽，故单边加工

18、余量Z=8mm，由参考文献3表2.3-22，规定被工序为IT13级，加工公差为0.27。（2）精铣单边余量为1mm，加工公差即零件尺寸公差±0.055。 7.铣30mm拨叉头槽内腔 由上一道工序，已粗铣出16mm槽，且30mm槽侧面为自由尺寸公差，加工长度为50mm，表面粗糙度要求为Ra6.3，故只需粗铣便可获得，单侧加工余量Z=7。8.铣拨叉口16±0.09mm两侧面 （1）由表2.2-4、2.2-5，端面单边加工余量为3mm，铸件公差由表2.2-1查到，公差尺寸为-1.6mm（入体方向）。（2）由表2.3-21，精铣余量为单边Z=1mm，精铣工序公差即零件尺寸公差0.1

19、8mm。（3）粗铣余量为单边Z=3-1=2mm，粗铣工序加工精度等级为IT13级，公差为-0.27mm（入体方向）。由于毛坯以及以后各工序加工都有公差，因此所规定的加工余量只是名义上的余量，实际有最大和最小加工余量之分。因本零件加工采用调整法，所以最大和最小余量的计算采用复映原理。由图可知，整理有，9.钻8.3孔 该孔直径很小，且8.3为自由尺寸公差，Ra12.5，直接用该直径深孔钻钻孔得到。（五）确定切削用量及基本工时工序I 粗铣拨叉头右端面，选用XA5032立式铣床。本工序采用查表法计算切削用量。1.刀具选择本工序铣削深度ap=3mm，铣削宽度ae=49mm，根据参考文献4表3.1选择硬质

20、合金YG8端铣刀d0=80mm，齿数为z=10。根据表3.2，加工材料为QT500，硬度190230HBS，b=500，所以选择刀具前角0=0，后角0=8（假设cmax>0.08），副后角0'=10，斜角s=-10，主偏角r=60，r=30，r'=5，过渡刃宽b=1。2.切削用量确定1）铣削深度ap，粗加工一次走刀完成，ap=h=3mm2）每齿进给量fz，根据使用YG8硬质合金铣刀，假设铣床功率510kW,查表3.5，选用fz=0.200.29，因主偏角较大，故取小值fz=0.20。3）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得，铣刀铣刀刀齿后刀面最大磨损限度1.01.5mm，取

21、1.5mm。由表3.8，由于铣刀直径d0=80mm，故刀具寿命Tmin=180min。4）切削速度及每分钟进给量，由表3.16，当Tmin=180min，d0/z=80/10，ap=3mm，fz=0.20时，vc=97，n=387，vf=433。又根据表3.16查得修正系数KMr=KMn=KMvf=0.89，Ksv=Ksn=Ksvf=0.85，Ktv=Ktn=Ktvf=0.83。n=3870.890.85=243.0，故经过修正的切削用量为vc=970.890.85=60.9，vf=4330.890.85=271.9。由表3.30，根据XA5032型立式铣床说明书，选择n=235，vf=235

22、。因此，实际切削速度和进给量为vc=d0n=10003.1480235=59.0m31000/m，infz=vfcncz=235=0.1mm/z。 23510ae=50，5）校验机床功率，由表3.23，当HBS=208248，ap=3.3，fz=0.13，Pc=1.6kW。据XA5032型铣床允许功率为Pcm=7.50.75=5.63kW，vf=230时，Pc<Pcm，即所选切削用量可以采用。6）基本工时，基本工时计算公式为tm=Ll+y+=，l=110，由表3.26，vfvf110+18=0.54min。 235根据ae=50，d0=80mm，得y+=18，故tm=工序II 精铣拨叉头

23、右端面，选用XA5032立式铣床。本道工序采用计算法确定切削用量。1.刀具选择本工序铣削深度ap=1mm，铣削宽度ae=49mm，根据参考文献4表3.1选择硬质合金YG6端铣刀d0=80mm，齿数为z=10。根据表3.2，加工材料为QT500，硬度190230HBS，b=500，所以选择刀具前角0=0，后角0=8（假设cmax>0.08），副后角0'=10，斜角s=-10，主偏角r=30，r=30，r'=5，过渡刃宽b=1。2.切削用量确定1）铣削深度ap=1mm。2）由表3.5，精铣时为达到Ra3.2，每转进给量fr=0.51.0，选取fr=0.5，即fz=fr0.5=

24、0.05。 z103）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得，铣刀铣刀刀齿后刀面最大磨损限度0.30.5mm，取0.5mm。由表3.8，由于铣刀直径d0=80mm，故刀具寿命Tmin=180min。4）切削速度和每分钟进给量，计算公式为vc=cvd0qvKv。查表3.27yvuvpvmxvTapfzaez可得Cv=245，qv=0.2，xv=0.15，yv=0.35，uv=0.2，pv=0，m=0.32。对于修正系数Kv，因r=30，故Kv=Kkr=。带入公式中，得v1.25245800.2vc=1.25=182.950.320.150.350.2018010.054910n=，故1000vc10

25、00182.95再返回=728.3，vf=fzzn=0.0510728.3=364.15。d03.1480表3.30选择机床主轴转速及进给速度为n=750，vf=375，则计算实际切削速vf3753.1480750度和每齿进给量为vc= =0.05。=188.4，fz=zn1075010001000d0n5）基本工时，基本工时计算公式为tm=Ll+y+=，l=110，由表3.26，vfvf110+80=0.51min。 375根据ae=49，d0=80mm，得y+=80，故tm=工序III 粗铣拨叉头左端面，选用XA5032立式铣床。1.刀具选择本工序铣削深度ap=2mm，铣削宽度ae=36m

26、m，根据参考文献4表3.1选择硬质合金YG8端铣刀d0=80mm，齿数为z=10。根据表3.2，加工材料为QT500，硬度190230HBS，b=500，所以选择刀具前角0=0，后角0=8（假设cmax>0.08），副后角0'=10，斜角s=-10，主偏角r=60，r=30，r'=5，过渡刃宽b=1。2.切削用量确定1）铣削深度ap，ap=h=2mm2）每齿进给量fz，根据使用YG8硬质合金铣刀，假设铣床功率510kW,查表3.5，选用fz=0.200.29，因主偏角较大，故取小值fz=0.20。3）磨钝标准及刀具寿命，参考工序I。4）切削速度及每分钟进给量，参考工序I。

27、由表3.30，根据XA5032型立式铣床说明书，选择n=235，vf=235。因此，实际切削速度和进给量为vc=d0n1000=vfc2353.1480235=0.1mm/z。 =59.03m/min，fz=ncz2351010005）基本工时，基本工时计算公式为tm=Ll+y+=，l=110，由表3.26，vfvf36+12=0.20min。 235根据ae=36，d0=80mm，得y+=12，故tm=工序IV 精铣拨叉头左端面，选用XA5032立式铣床。1.刀具选择本工序铣削深度ap=1mm，铣削宽度ae=39mm，根据参考文献4表3.1选择硬质合金YG6端铣刀d0=80mm，齿数为z=1

28、0。根据表3.2，加工材料为QT500，硬度190230HBS，b=500，所以选择刀具前角0=0，后角0=8（假设cmax>0.08），副后角0'=10，斜角s=-10，主偏角r=30，r=30，r'=5，过渡刃宽b=1。2.切削用量确定1）铣削深度ap=1mm。2）由表3.5，精铣时为达到Ra3.2，每转进给量fr=0.51.0，选取fr=0.5，即fz=fr0.5=0.05。 z103）磨钝标准及刀具寿命，参考工序II确定。4）切削速度和每分钟进给量，由表3.16， vc=124，n=494，vf=395。Ksv=1，Kkrv=1.25，Ktv=1，Kv=1，又根据

29、表3.16查得修正系数KMv=0.89，故Kv=0.891111.25=1.11。故经过修正的切削用量为vc=1241.11=137.64，n=4941.11=548.34，vf=3951.11=438.45。由表3.30，根据XA5032型立式铣床说明书，选择n=600，vf=475。因此，实际切削速度和进给量为vc=d0n1000=3.1480600=150.72m/min，1000fz=vfcncz=475=0.08mm/z。 600105）基本工时，基本工时计算公式为tm=Ll+y+=，l=39，由表3.26，vfvf39+80=0.25min。 475根据ae=39，d0=80mm，

30、得y+=80，故tm=工序V工步I 钻18通孔，选用Z525立式钻床。1.刀具选择，查表2.1，2.2，选择W18Cr4V高速钢麻花钻，d0=18mm。刀具参数为双锥修磨横刃，0=11，b=3.5，b=2，l=4，l1=1.5，2=90150取110，0=715取11，=2432=4555取50，取28度。2.切削用量的确定1）每转进给量按加工要求决定：由表2.7，查得f=0.700.86mm/r。由于l/d=70/1=80d45故每转进给量为，有修正系数Kt=0.9。f=(0.700.86)0.95=0.6650.817。按钻头强度决定：由表2.8，由于工件材料为QT500，根据其硬度和钻头

31、直径选择f=1.6。按机床结构强度决定：由表2.9，Z525钻床Fmax=8830，考虑因素d0=18，钻头形式双锥修磨横刃，加工材料为球墨铸铁，选择f=1.2。由上几条可知，受限条件为加工要求，f=0.6650.817，由Z525说明书，选择f=0.81。再由表2.19校核轴向力合格。2）磨钝标准和寿命，由表2.12，考虑因素钻头材料为高速钢，加工材料为球墨铸铁，钻头直径，查得后刀面最大磨损限度为0.50.8mm，考虑因素单刃加工，刀具材料，工件材料，钻头直径，选择Tmin=60min。3）切削速度，由表2.15，考虑因素球墨铸铁硬度，进给量，刀具形状，选择切削速度vc=14。由表2.31，

32、查修正系数KTv=1，Ksv=1，Kxv=1，KMv=1，Klv=0.85，得vc=1411110.858=.93,n=1000v10008.93=158。根据d03.1418Z525说明书，n可选140或195。若选择195，则f降低一级，为0.62，则ncf=1950.62=120.9mm/min；若选ncf=140140，则f为0.81，则0.=81m1m1。第一方案所需基本工时较少，故选择第一方3案，此时vc=d0n1000=11m/min，f=0.62mm/r，n=195r/min。4）校验机床功率，由表2.21，考虑f=0.62mm/r，d0=18，Mc=43.16，修正系数KMM

33、=1。故Mc=43.16Nm。据Z525说明书，当n=195r/min，Mm=195.2Nm>Mc。由表2.23，考虑工件硬度、进给量、切削速度，得到消耗功率Pc=1kW<PM，故满足要求。最终确定f=0.62mm/r，n=195r/min，vc=11m/min。5）基本工时，基本工时计算公式为tm=得y+=10，故tm=70+10=0.66min。 1950.62Ll+y+，l=70，由表2.29，=nfnf工序V工步II 扩19.8孔，选用Z525立式钻床。1.刀具选择，查表2.5，选择硬质合金扩孔钻，d0=19.8mm。刀具参数为0=9，=10，r0=5，r=60，r=30，

34、bnl=1。2.切削用量的确定1）每转进给量由表2.10，考虑d0(15,20)，工件材料及硬度，查得f=0.60.7mm/r，结合Z525参数，选取f=0.62mm/r。2）磨钝标准和寿命，由表2.12，考虑因素钻头材料，加工材料为球墨铸铁，刀具直径，查得后刀面最大磨损限度为0.60.8mm，刀具寿命Tmin=30min。3）切削速度，由表2.18，参考同样尺寸实心孔的钻削速度，选择切削速Ksv=1，Kxv=1，度vc=4550m/min。由表2.31，查修正系数KTv=1，KMv=1，Klv=0.85，得vc=(4550)11110.85=38.242.5,则扩孔的切削速度为v扩=0.4v

35、c=0.4（38.242.5）=15.317m/min，则0n=1vd0（0）23.001说明书，n可选4。根据Z525=6.141272。此时vc=d0n1000=16.9m/min。4）基本工时，基本工时计算公式为tm=Ll+y+，l=70，由表2.29，=nfnf得y+=5，故tm=70+5=0.44min。 2720.62工序V工步III 粗铰19.94孔，选用Z525立式钻床。1.刀具选择，选择硬质合金铰刀。2.切削用量的确定1）磨钝标准和寿命，由表2.12，查得后刀面最大磨损限度为0.40.6mm，刀具寿命Tmin=45min。2）切削速度，由表2.25，查得f=0.20.45，v

36、c=812，参考Z525参数，选择f=0.36，则n=vc=1000vc=127.8191.7r/min，取n=140r/min，此时d0d0n1000=8.76m/min。3）基本工时，基本工时计算公式为tm=得y+=5，故tm=70+5=1.49min。 1400.36Ll+y+，l=70，由表2.29，=nfnf+0.033工序V工步V 精铰200孔，选用Z525立式钻床。1.刀具选择，选择硬质合金铰刀。2.切削用量的确定1）磨钝标准和寿命，由表2.12，查得后刀面最大磨损限度为0.40.6mm，刀具寿命Tmin=45min。2）切削速度，由表2.25，查得f=0.20.45，vc=81

37、2，参考Z525参数，选择f=0.22，则n=1000vc=127.4191.1r/min，取n=140r/min，此时d0vc=d0n1000=8.79m/min。3）基本工时，基本工时计算公式为tm=得y+=5，故tm=70+5=2.44min。 1400.22Ll+y+，l=70，由表2.29，=nfnf+0.2工序VI 铣拨叉尾R37.50mm半圆弧面，选用XA6132卧式铣床。1.刀具选择，高速钢细齿援助铣刀，z=12。2.切削用量确定1）由表3.3查得，进给量fz=0.100.15，小铣削深度和铣削宽度可选用大进给量，取fz=0.15mm/z。2）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得

38、后刀面最大磨损限度为0.50.8mm，由表3.8查得，刀具寿命Tmin=180min。3）切削用量，由表3.16， vc=17，n=70，vf=80。又根据表3.16查得修正系数KMv=1，Ktv=1，Ksv=0.8，Kbv=1，故Kv=0.8111=0.8。故经过修正的切削用量为vc=170.8=13.6，n=700.8=56，vf=800.8=64。由表3.30，根据XA6132型卧式铣床说明书，选择n=60，vf=60。因此，实际切削速度和进给量为vc=d0n1000=3.147560=14.13m/min，1000fz=vfcncz=60=0.08mm/z。 60124）基本工时，基本

39、工时计算公式为tm=Ll+y+=，由表3.25查得l=40，vfvfy+=16，故tm=40+16=0.93min。 60工序VII 粗铣拨叉头底面，选用XA5032立式铣床。由于工序VII与工序I加工条件相似，故刀具选择与切削用量的确定同工序I。工序VIII精铣拨叉头底面，选用XA5032立式铣床。由于工序VIII与工序II加工条件相似，故刀具选择与切削用量的确定同工序II。工序IX 粗铣拨叉头18mm槽，选用XA6132卧式铣床。1.刀具选择本工序铣削深度ap=16mm，铣削宽度ae=12.5mm，选择高速钢三面刃铣刀d0=100mm，齿数为z=16。2.切削用量确定1）由表3.3，每齿进

40、给量fz=0.20.3，选取fz=0.2。2）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得，铣刀铣刀刀齿后刀面最大磨损限度0.50.8mm，取0.5mm。由表3.8，刀具寿命Tmin=120min。3）切削速度和每分钟进给量，计算公式为vc=cvd0qvKv。查表3.27yvuvpvmxvTapfzaez可得Cv=25，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.5，pv=0.1，m=0.15。对于修正系数Kv，因r=60，故Kv=Kkrv=1。带入公式中，得，故251000.2vc=1=9.470.150.10.40.50.1120160.1512.516n=1000vc10009.47=30

41、.16，vf=fzzn=0.230.1616=96.512。再返回表d03.141003.30选择机床主轴转速及进给速度为n=30，vf=95，则计算实际切削速度和每齿进给量为vc=d0n1000=vf953.1410030=0.2。 =9.42，fz=zn301610004）基本工时，tm=110+100=2.2min。 95工序X 粗铣拨叉头30mm槽，选用XA5032立式铣床。1.刀具选择本工序铣削深度ap=12.5mm，铣削宽度ae=14mm，选择高速钢立铣刀，d0=30mm。2.切削用量确定1）由表3.4，每齿进给量fz=0.04。2）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得，铣刀铣刀刀齿

42、后刀面最大磨损限度0.30.5mm，取0.5mm。由表3.8，刀具寿命Tmin=90min。3）切削速度和每分钟进给量，计算公式为vc=cvd0qvKv。查表3.27yvuvpvmxvTapfzaez可得Cv=25，qv=0.7，xv=0.3，yv=0.2，uv=0.5，pv=0.3，m=0.25。对于修正系数Kv， Kv=Kkrv=1。带入公式中，得1=30.85144，.3故vc=n=900.272503.0150.30.12.50.04201000vc100013.8=146.5，vf=fzzn=0.044146.5=23.44。再返回表d03.14303.30选择机床主轴转速及进给速度

43、为n=150，vf=23.5，则计算实际切削速度vf23.53.1430150和每齿进给量为vc=0.04。 =14.13，fz=zn150410001000d0n4）基本工时，tm=50=2.13min。 23.5工序XI 精铣拨叉头18mm槽，选用XA6132卧式铣床。1.刀具选择本工序铣削深度ap=2mm，铣削宽度ae=12.5mm，选择高速钢三面刃铣刀d0=100mm，齿数为z=16。2.切削用量确定1）由表3.3，每齿进给量fz=0.150.30，选取fz=0.2。2）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得，铣刀铣刀刀齿后刀面最大磨损限度0.20.3mm，取0.3mm。由表3.8，刀具寿

44、命Tmin=120min。3）切削速度和每分钟进给量，计算公式为vc=cvd0qvKv。查表3.27xvuvpvTmapfzyvaez可得Cv=25，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.5，pv=0.1，m=0.15。对于修正系数Kv，因r=60，故Kv=Kkrv=1。带入公式中，得，故251000.2vc=1=11.661200.1520.10.20.412.50.5160.1n=1000vc100011.66=37.13，vf=fzzn=0.237.1316=118.82。再返回表d03.141003.30选择机床主轴转速及进给速度为n=37.5，vf=118，则计算实际切

45、削速度和每齿进给量为vc=d0n1000=11.78，fz=vfzn=0.2。4）基本工时，tm=110+100=1.78min。 118工序XII 粗铣拨叉尾两侧面，选用XA6132卧式铣床。1.刀具选择本工序铣削深度ap=2mm，铣削宽度ae=20mm，选择高速钢组合盘铣刀d0=80mm，齿数为z=16。2.切削用量确定1）由表3.3，每齿进给量fz=0.200.30，选取fz=0.2。2）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得，铣刀铣刀刀齿后刀面最大磨损限度0.6mm。由表3.8，刀具寿命Tmin=120min。3）切削速度和每分钟进给量，计算公式为vc=cvd0qvKv。查表3.27yvu

46、vpvmxvTapfzaez可得Cv=25，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.5，pv=0.1，m=0.15。对于修正系数Kv， Kv=KMv=0.85。带入公式中，得35800.21000vc100013.8vc=0.85=13.8，故n=54.9，1200.1520.10.20.4200.5d03.1480再返回表3.30选择机床主轴转速及进给速度vf=fzzn=0.254.916=175.68。为n=60，vf=190，则计算实际切削速度和每齿进给量为vc=d0n1000=15.08，fz=vfzn=0.198。4）基本工时，tm=100+40=0.74min。 190

47、工序XIII 精铣拨叉尾两侧面，选用XA6132卧式铣床。1.刀具选择本工序铣削深度ap=1mm，铣削宽度ae=20mm，选择高速钢组合盘铣刀d0=80mm，齿数为z=16。2.切削用量确定1）由表3.3，每齿进给量fz=0.030.075，选取fz=0.05。2）磨钝标准及刀具寿命，由表3.7查得，铣刀铣刀刀齿后刀面最大磨损限度0.2mm。由表3.8，刀具寿命Tmin=120min。3）切削速度和每分钟进给量，计算公式为vc=cvd0qvKv。查表3.27yvuvpvmxvTapfzaez可得Cv=35，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.5，pv=0.1，m=0.15。对于

48、修正系数Kv， Kv=KMv=0.85。带入公式中，得35800.21000vcvc=0.85=18.26，故n=72.65，1200.1520.10.050.4200.5160.1d0vf=fzzn=58.12。再返回表3.30选择机床主轴转速及进给速度为n=75，则计算实际切削速度和每齿进给量为vc=vf=60，4）基本工时，tm=100+40=2.33min。 60d0n1000=18.85，fz=vfzn=0.05。工序XIV工步I 钻8.3通孔，选用Z37摇臂钻床。1.刀具选择，高速钢深孔钻，d0=8.3。2.切削用量确定1）由表2.7，每转进给量fr=0.315，由表2.15和表2

49、.31选择切削速度vc=15，主轴转速n=v=1000v=575r/min。参考Z37的参数选择n=560。则d0d0n1000=14.。6110+5=0.65min。 5600.3152）基本工时，tm=工序XIV工步II 攻左螺纹，选用Z37摇臂钻床。1.刀具选择，M10丝锥。2.切削用量确定1）每转进给量fr=1.5， vc=6，主轴转速n=Z37的参数选择n=180。则v=5.65。 100018+32）基本工时，tm=2=0.16min。 1801.51000v=191r/min。参考d0d0n工序XV 攻右侧螺纹。选用Z37摇臂钻床。1.刀具选择，M10丝锥。2.切削用量确定1）每

50、转进给量fr=1.5， vc=6，主轴转速n=Z37的参数选择n=180。则v=1000v=191r/min。参考d0d0n100018+32）基本工时，tm=2=0.16min。 1801.5=5.65。工序XVI 倒角245，选用Z525立式钻床，刀具选择90锪钻，手动进给。最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，联同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片，见附表1。四、 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，结合中批量生产的方式，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计工序XI精铣拨叉头18mm槽的铣床夹具。本夹具将用于XA6132卧式铣床。刀具为高速钢三面刃盘铣刀，对工件的两个侧面同时进行加工。（一）夹具设计1.定位基准的选择+0