粗铣Ф40mm孔的两头的端面夹具设计Word

1、如不慎侵犯你的权益请联系我告知！序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基础课以及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进毕业 设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复 , 也是一次理论联系实际训 , 因此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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。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教。一、零 件 的 分 析（一）零的作用题目所给的零件是 CA6140 车床的拨叉。位于车床变速机构中，主要起换档，

2、使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 孔操纵机构相连，二下方的 55mm 孔 则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零的工艺分析零件的材料为 HT200灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加 工的表面以及加工表面之间的位置要求需要加工的表面：1.小孔的上端面、孔的上下端面；2.小头孔mm 以与此孔相通 mm 的锥孔、8螺纹孔；3.大头半圆 55 位置要求：小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为 大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.0

3、7mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规 的加工工艺均可保证。二、 工 艺 规 程 设 计（一）确毛坯的制造形式零件材料为 HT200考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸 件毛坯。选用铸件尺寸公差等 CT9 级已知此拨叉零件的生产纲领 4000 件，零件的质量 1.0Kg/个，可定该拨叉生 产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；工序适当集

4、中；加工设备以通用设备为主，大量采用 专用工装。（二）基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，生产效率得以提高。 否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。（1 粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。这样就可以达到限制五 个自由度，再加上垂直的一个机械加紧，就可以达到完全定位。（2 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，以粗加 工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基

5、准和工序基准不重合时，应该进行 尺寸换算，这在以后还要专门的计算，此处不再重复。（三） 制定工艺路线如不慎侵犯你的权益请联系我告知！制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。再生产纲领已确 定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外，还应当考虑 经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一工序工序工序工序工序工序工序粗铣 40mm 孔两头的端面，73mm 孔的上下端面。 精铣 40mm 孔两头的端面，73mm 孔的上下端面。 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样寸。钻、扩、铰两端

6、 22mm 孔至图样尺寸。钻 M8 的纹孔，钻 的销孔钻到一半，攻 M8 的纹。 铣断保证图样尺寸。去毛刺，检查。2.工艺路线方案二工序工序工序工序工序工序工序粗铣 40mm 孔两头的端面。钻、铰两端 22mm 孔图样尺寸。粗铣中间孔上端面至 25mm，周径 71mm；铣中间孔下端面 22mm周径 精铣两头孔的端面至 50mm；精铣中间孔上面至 周径至 73mm；铣中间孔下端面至周径 73mm ；粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样寸。钻 8mm 锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 M8x1mm 的纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。铣断保证图样尺寸去毛刺，检查。3. 工艺方案的比较与分析上

7、述两个工艺方案的特点在于方案一是先加工完与 的孔有垂直度要求的面再加工孔而方案二悄悄相反先是加 工完 的，再以孔的中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一的装夹次数少，但在加工 22mm 的时 候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。其他两个面很难保证。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三个面时 都是用 孔的中心轴线来定位这样容易就可以保证其与三个面的位置度要求也体现了基准重合的原则审美！ 其他的工序尤为平常简单无需再议。这样一比较最终的工艺方案为：工序工序工序工序工序工序工序粗铣 40mm 孔两头的端面。钻、铰两端 22mm 孔图样尺寸。粗铣中间孔上端面至 25mm周径至

8、 ；粗铣中间孔下端面至 22mm，径至 71mm精铣两头孔的端面 至 50mm ；铣中间孔上端面至 周径至 73mm；精铣间孔下端面至周径至 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样寸。钻 8mm 锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 M8x1mm 的纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。铣断保证图样尺寸去毛刺，检查。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片（四） 机械加工余量、工序寸及毛坯寸的确定“CA6140 车拨叉”零件材料为 HT200，毛坯重量约为 1.6 ,产类型为大批生产，采用砂型铸造毛坯。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.外圆

9、表面（ 及 73mm 外表面）考虑到此表面为非加工表面其精度为铸造精度 即可又因它们是对称的两个零件最后还需铣断故对 的心 轴线的尺寸偏差为 1201.25 的范围内。2. 两小孔220.210毛坯为实心，两内孔精度要求界于 间，参照切屑加工简明实用手册 8-21 确定工序尺寸及余量： 钻孔：21.8mm 2Z=21.8mm 如不慎侵犯你的权益请联系我告知！ 铰孔：220.210mm 2Z=0.2mm3.中间孔（55mm 及 73mm）中间孔尺寸相对较大可以铸造根据机械制造工艺设计手册表 得孔的铸造毛坯为 49. 孔是在 55 的基 础之上铣削加工得到，其轴向尺寸上下表面距离为 30mm由于其

10、对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得到。参照切屑加工简明 实用手册表 确 73mm 工序尺寸及余量：粗铣：71mm Z=4mm精铣：73mm Z=1mm参照切屑加工简明实用手册表 确 55mm 序尺寸及余量：粗镗：53mm 2Z=4mm半精镗：54mm精镗：55mm4.螺纹孔及销孔无可非议此销尺寸铸造为实体。参照切屑加工简明实用手册表 确钻 8 螺纹孔和 8 圆销孔及螺纹孔的攻丝。 5.铣断（五）确切削用量及基本工时工序粗铣 40mm 孔两头的端面。1. 加工条件工件材料：HT200 ，硬 190260HBS =0.16Gpa，造。加工要求：粗铣两头端面至 51mm 、粗大孔端面至 30mm机床：

11、X52K 立铣床参数。刀具：涂层硬质合金盘铣 45mm ，选刀具前角 5后角 8，副后角 刀齿斜角 10, 主刃 渡刃 Kr=30,副刃 =5过渡刃宽 b=1mm2.计算切削用量1 ）削深度 因为切削量较小，故可以选择 a ，一次走刀即可完成所需长度。2计算切削速度 按简明手册V=C q vT X f a Z m v z e v算得 V 98mm/s 据 X52K 立式铣床参数，选择 =475mm/s,实际切削速度 V =3.1480475/1000=1.06m/s, 实际进给量为f=V/n 。 3)校验机床功率 简明手册Pcc=1.5kw,而床所能提供功率为 PcmPcc。故校验合格。 最终

12、确定 a =2mm =475mm/s，V =1.06m/s，f =0.15mm/z 4计算基本工时t V =9.4s 工序钻、铰两端 22mm 孔图样尺寸。1. 加工条件工件材料：HT200 ，硬 190260HBS， =0.16Gpa，造。加工要求：钻孔至 21.8mm ，精铰至 22mm保证孔壁粗糙度 m 机床：Z512 台钻床。刀具：YG8 质合金麻花钻 ，头采用双头刃磨法，后角12、二重刃长度=2.5mm、横刀长 b=1.5mm 如不慎侵犯你的权益请联系我告知！宽 棱带长度如不慎侵犯你的权益请联系我告知！l 、 、 30 。YG8 质合金铰刀 22mm。 02.计算切削用量1查切削用量

13、简明手册f 1.1mm / r。按钻头强度选择f mm / r按机床强度选择f 0.53mm r，f 1.1mm / r最终决定选择机床已有的进给量。2钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册 .mm，寿命T 3切削速度1vv r查 切 削 用 量 册 v / r故。 数TV1.0 MV K tvKxv 1000vn s r / 0查简明手册机床实际转速为 r / min。故实际的切削速度v 0 s10000.52m 。3. 计算基本工时t L 7 nf 272 1.45由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 钻和精铰的切削用量如下：钻孔： 460r / mi

14、nf / rv 0.52 m / s d 21.8 0。精铰：850r minf / rv m / s mm 0。工 粗中孔端至 25mm，周至 71mm；粗中间孔下端面至 周径 71mm；精铣两头孔的端面 50mm；精铣中间孔上端面至 ，周径至 73mm精铣中间孔下端 面至周径至 。1. 加工条件工件材料：HT200 ，硬 190260HBS， =0.16Gpa，造。加工要求：粗铣中间孔上端面至 ，径至 71mm粗铣中间孔下端面至 周径至 ；精铣两头孔的端至 50mm保证粗糙度 Ra=3.2；精铣中间孔上端面至 周径 至 ；铣中间孔下端面至保证 20mm,径至 73mm，保证端面粗糙度 Ra

15、=3.2m保证孔壁粗糙度 Ra=6.3m机床：X63 式铣床。刀具：涂层硬质合金盘铣刀 选择刀具前角 5后 8，副后角 =8，齿斜角 10, 主刃 渡刃 Kr=30,副刃 =5过渡刃宽 b=1mm2.计算切削用量如不慎侵犯你的权益请联系我告知！1 ）铣削深度 因切削量较小，故可以选择 ，一次走刀即可完成所需长度。2计算切削速度 按简明手册V=C q vT X f a Z m v z e v算得 V 98mm/s 据 立铣床参数，选择 n =750r/min,V 实际切削速度 V =3.1480750/1000=1.78m/s, 实 际进给量为f=V/n 。 3)校验机床功率 简明手册而床所能提

16、供功率为 PcmPcc。故校验合格。 最终确定 a =1mm =475mm/s，V =1.78m/s， f =0.15mm/z 4计算基本工时粗铣中间孔上端面至 25 ，周径至 ；t =L/ V 粗铣中间孔下端面至 22mm ，周径至 71mm；t =L/ V 精铣小孔上端面至 50mm =L/ V 精铣中间孔上端面至周径至 ，t L/ V =10s 精铣中间孔下端面至周径至 ，t L/ V =10s 工序粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样寸。1. 加工条件工件材料：HT200 ，硬 190260HBS， =0.16Gpa，造。加工要求：粗镗中间孔至 53mm 、半精中间孔至 54mm、精

17、镗中间孔至 55mm 。 机床：T616 卧镗床。刀具：YG8 质合金镗刀。2.计算切削用量单边余量 ,分三次切除，则第一次a2。根据简明手册 4.2-20查得，取f / r。根据简明手册4.2-21 查得，取：n245 。3.计算切削基本工：tmL 12 f 200 0.52m同理，当第二次ap0.6mm，第三次ap mm 时进给量 f 0.3 / r f mm / r，机床主轴转速都取 ，切削基本工时分别为 100s 和 80s工序钻 8mm 锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 M8x1mm 的纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。1. 加工条件工件材料：HT200 ，硬 190260HBS

18、， =0.16Gpa，造。加工要求先钻 8mm 锥销孔钻到一半后将与该孔配合的轴安装进去，把两者配做加工的使保证孔与轴的同轴度， 同时在尺寸上保证距上端面 再钻 M8x1mm 的螺纹孔， M8x1mm 的螺纹。机床：组合机床。刀具：8mm 花钻、7.5mm 麻花钻、8mm 的丝锥。2.计算切削用量（1钻 8mm 的锥销孔b 如不慎侵犯你的权益请联系我告知！b 根据切削手册查得，进给量为f 0.18现取 ，：n1000v 199r / min查简明手册表 4.2-15 ，取n195r / min。所以实际切削速度为：v w w1000 10000.1m / s计算切削基本工时：tml 6 f 1

19、95 m32 （2钻 M8 螺纹孔刀具：7.5mm 花钻。根据切削手册查得，进给量为f 0.18现取 ，： v r / min查简明手册表 4.2-15 ，取n195r / min。所以实际切削速度为：v w w1000 10000.1m / s计算切削基本工时：tml f 0.3m（3攻 M8x1mm 螺纹刀具：丝锥 M6 切削用量选为：v0.1m / s，机床主轴转速为：n219r / min，按机床使用说明书选取：n195r / ，则v 0.1m / s；机动时，l 10，计算切削基本工时：tml f 0.3m工序铣断保证图样尺寸1. 加工条件工件材料：HT200 ，硬 190260HB

20、S， =0.16Gpa，造。 加工要求：铣断后保证两边对称相等。刀具：YG 硬质合金圆盘铣刀，厚度为 4mma 如不慎侵犯你的权益请联系我告知！a 机床：组合机床。 2.计算切削用量查切削手册择进给量为：f 0.3 / r,削速度为：v / s，则：n1000v r / min根据简明手册表 4.2-39 ，取w r / ，故实际切削速度为：v nw w1000 1000 / s查切削手册表 4.2-40 ，刚好有计算切削基本工时：f / m。tml 126 sf m工序去毛刺，检查。三、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，需要设计专用夹具。并设计工序粗铣 孔的两头的端面。()题的提出粗 40mm 端 本夹具是用来,括后面工序的精铣，该工序完成后此端面主要作为后道工序的精基准，所以主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度和表面粗糙度要求。 (二)夹具设计1 定位基准选择由于是第一道工序，只能是以底面为粗基准。由于底面是粗基准，所以采用四个球头支撑钉。2切削力及夹紧力计算1）.切削力F FXFd fzny ueFFz查表得其中： 修正系数k1.0C 30 q 1.0 F F F 0.65 u a F F 代入上式，可得