CA6140拨叉（831006）零件的加工工艺规程及钻床夹具设计.doc

辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目：ca6140 拨叉（831006）零件的加工工 艺规程及 25 孔的工艺装备设计 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 辽宁工程技术大学课程设计ii 课程设计任务书课程设计任务书 一、设计题目一、设计题目 ca6140 拨叉加工工艺设计及加工 25 孔的夹具设计。 二、二、原始资料原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :大批生产 三、上交材料三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 工件的毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程卡片 1 张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 (5) 夹具装配图 1 张 (6) 夹具体图 1 张 (7) 课程设计说明书 (60008000 字) 1 份 说说明明书书主主要要包包括括以以下下内内容容（章章节节） 目录 摘要（中外文对照的，各占一页） 零件工艺性分析 机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论 体会与展望 参考文献 列出参考文献 (包括书、期刊、报告等，10 条以上 ) 课程设计说明书一律用a4 纸、纵向打印 . 四、进度安排四、进度安排( (参考参考) ) (1) 熟悉零件 ,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案 ,确定工艺路线 ,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计 (画夹具装配图及夹具体图) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 辽宁工程技术大学课程设计iii (5) 准备及答辩 2 天 五、指导教师评语五、指导教师评语 成成 绩：绩： 指导教师指导教师 日日 期期 成绩评定成绩评定 采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。 在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰 富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在 设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、 内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容 浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。 辽宁工程技术大学课程设计iv 摘摘 要要 这次设计的是 ca6140 车床（ 831006）拨叉，包括零件图、 毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片 各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速 机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上 各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差 的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案， 画出夹具装配图。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识 一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础 课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、 解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为 后续课程的学习打好基础。 谢谢谢谢朋友朋友对对我文章的我文章的赏识赏识，充，充值值后就可以下后就可以下载说载说明明书书，我，我这这 里里还还有一个有一个压缩压缩包，里面有相包，里面有相应应的的 word 说说明明书书和和 cad 图图 纸纸（零件（零件图图、毛坯、毛坯图图、 、夹夹具具图图、装配、装配图图）及机械加工工）及机械加工工艺艺卡片。卡片。 下下下下载载后后请联请联系系 qq： ：1459919609。我可以将。我可以将压缩压缩包免包免费费送送 给给你。你。欢欢迎朋友的光迎朋友的光临临！（注：注册！（注：注册账账号号时时最好用你的最好用你的 qq 号，以方便我将号，以方便我将压缩压缩包包发给发给你）你） 辽宁工程技术大学课程设计v abstractabstract this time i design the lathes of the shift forks ca6140(831006), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .we should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .finally, i design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. as far as my individual be concerned, i want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what i have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying . 辽宁工程技术大学课程设计vi 目目 录录 一、零件的工艺分析及生产类型的确定.1 1.1、零件的用途 .1 1.2、分析零件的技术要求1 1.3、审查拨叉的工艺性 2 1.3.1、以 25 为中心的加工表面2 1.4、确定拨叉的生产类型2 二、确定毛坯 2 三、工艺规程设计.3 3.1.1 粗基准的选择 .3 3.1.2 精基准的选择 .3 3.2.2.工艺路线方案二4 3.3、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定5 3.3.1.毛坯余量及尺寸的确定5 3.4、各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确 定 6 3.4.1 钻 25 的孔加工余量及公差6 3.4.2 铣 55 的叉口及上、下端面8 3.4.3 粗铣 353 的上端面 .8 3.4.4 粗铣 4016 的上表面 8 3.4.5 铣 4016 的槽 8 辽宁工程技术大学课程设计vii 3.4.6 切断 55 叉口 9 3.5、确立切削用量及基本工时.9 3.5.1 工序： 钻、扩、粗铰、精铰25 孔 .9 3.5.2.工序：铣 55 的叉口的上、下端面 .11 3.5.3.工序铣 55 的叉口 .12 3.5.4.工序：铣 353 的上端面 12 3.5.5 工序：铣 4016 槽的表面 .13 3.5.6.工序铣 4016 的槽 .13 3.5.7 工序：切断 55 叉口 .14 3.5.8.工序：检验.14 四、 夹具设计 .15 4.1.提出问题 15 4.2.设计思想 16 4.3、夹具设计 16 4.3.1、定位分析16 4.3.2、切削力及夹紧力的计算 16 4.3.3、夹具操作说明18 五.体会与展望 .19 六参考文献 .20 辽宁工程技术大学课程设计8 一、零件的工艺分析及生产类型的确定一、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.11.1、零件的用途、零件的用途 ca6140 车床的拨叉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工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 25 孔与操纵机构相连，二下方的55 半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。 1.21.2、分析零件的技术要求、分析零件的技术要求 该拨叉的全部技术要求列如下表: 加工表面尺寸及偏差 (mm)公差及等 级精度 表面粗糙度 ra(m) 形位公差 (mm) 拨叉 头右端面 80 6.3 拨叉 脚两端面 06 . 0 18 . 0 12 it63.2 拨叉 脚内表面 55 4 . 0 0 it133.2 25m m 孔 25 02 . 0 0 it71.6 操纵 槽内侧面 16 12 . 0 0 it113.2 操纵 槽底面 86.3 拨叉 头侧面 176.3 拨叉 底板端面 23 0 3 . 0 it133.2 拨叉 头顶面 134.5 1 . 0 2 . 0 it96.3 该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷作用，因此该零件应 辽宁工程技术大学课程设计9 具有足够的强度，以适应拨叉的工作条件，因此该拨叉采用肋板结构。该 拨叉的主要工作面为拨叉脚两端面、叉轴孔25 和操纵槽内表面，在 设计工艺规程时应重点予以保证。 1.31.3、审查拨叉的工艺性、审查拨叉的工艺性 该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。25 的孔的粗糙度值要求1.6，需要精加工。因是大批量生产，所以需用钻 削。保证其加工精度。下面的叉口有3.2 的粗糙度的要求，所以采用 先粗铣再精铣来满足精度的要求，同时保证25 的孔和叉口的垂直度。 同时该零件上还需加工4016 的槽，其粗糙度值为6.3，所以一次铣 销即可。但同时要满足该槽与25 的孔的垂直度。 1.3.11.3.1、以、以 2525 为中心的加工表面为中心的加工表面 这一组加工表面包括：25 的孔，以及其 右端面， 槽端面与孔有 位置要求，孔壁上有一个一定角度的斜加工面 ，操纵槽的三个表面， 其中侧面与 25 孔的中心线有垂直度要求为0.08mm。 1.3.21.3.2、以、以 5555 为中心的加工表面为中心的加工表面 这一组加工表面包括：55 的孔，以及其上下两个端面。这两组表 面有一定的位置度要求,即 55 的孔上下两个端面与25 的孔有垂 直度要求 为 0.1 mm。 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。 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。 1.41.4、确定拨叉的生产类型、确定拨叉的生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为5000 件/年，拨叉属于轻型零件，查 机械制造工艺及设备设计指导手册 ，可确定该拨叉生产类型为大批 生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加 工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 二、确定毛坯二、确定毛坯 根据 机械制造工艺设计简明手册 （机械工业出版出版社、哈尔 辽宁工程技术大学课程设计10 滨工业大学李益民主编） 零件材料为 ht200，采用铸造。根据 机 械加工工艺师手册 （机械工业出版出版社、杨叔子主编），得知大批 量生产的铸造方法有两种金属模机械砂型铸造和压铸，由于压铸的设备太 昂贵，根据手册数据采用铸造精度较高的金属型铸造。 三、工艺规程设计三、工艺规程设计 3.13.1、基面的选择、基面的选择 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，加工工艺过程中回 问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 3.1.1 粗基准的选择粗基准的选择 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。 因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择 40mm 圆一个端面作为粗基准加工另一个端面。再加一个钩形压板和一 个 v 形块限制自由度，达到完全定位。 3.1.2 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，这在以后还要专门计算。 3.23.2、制定工艺路线、制定工艺路线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以 考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。 3.2.1.3.2.1. 工艺路线方案一工艺路线方案一 工序 ： 钻、扩、粗铰、精铰25 孔。以 40 外圆和其端面为 基准，选用 z5120a 立式钻床加专用夹具。 工序 ：铣 55 的叉口及上、下端面。利用25 的孔定位，以两 个面作为基准，选用x5020a 立式铣床和专用夹具。 工序 ：粗、精铣的叉口的内圆面。利用25 的孔定位， 4 . 0 0 55 以两个面作为基准，选用x5020a 立式铣床和专用夹具。 工序 ：粗铣 353 的上表面。以25 的孔和 55 的叉口定位， 辽宁工程技术大学课程设计11 选用 x5020a 立式铣床加专用夹具。 工序 ：精铣 353 的上表面。以25 的孔和 55 的叉口定位， 选用 x5020a 立式铣床加专用夹具。 工序 ：粗铣 4016 的槽，以 25 的孔定位，选用x5020a 立式 铣床加专用夹具。 工序 ：切断 55 的叉口，用宽为4 的切断刀，选用x5020a 立 式铣床加专用夹具。 工序 检验。 3.2.2.3.2.2.工艺路线方案二工艺路线方案二 工序 ： 钻、扩、粗铰、精铰25 孔。以 40 外圆和其端面 为 基准，选用 z5120a 立式钻床加专用夹具。 工序 ：铣 55 的叉口及上、下端面。利用25 的孔定位，以两 个面作为基准，选用x5020a 立式铣床和专用夹具。 工序 ：粗、精铣的叉口的内圆面。利用25 的孔定位， 4 . 0 0 55 以两个面作为基准，选用x5020a 立式铣床和专用夹具。 工序 ：切断 55 叉口，用宽为4 的切断刀，选用x5020a 立式 铣床加专用夹具。 工序 ：粗铣 353 的上表面。以25 的孔和 55 的叉口定位， 选用 x5020a 立式铣床加专用夹具。 工序 ：精铣 353 的上表面。以25 的孔和 55 的叉口定位， 选用 x5020a 立式铣床加专用夹具。 工序 ：粗铣 4016 的槽，以 25 的孔定位，选用x5020a 立 式铣床加专用夹具。 工序 检验。 以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺卡片 ” 。 以上加工方案大致看来是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以 及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，主要表现在25 的孔及其 16 的槽和 55 的端面加工要求上 ,以上三者之间具有位置精 度要求。图样规定：先钻mm 的孔。由此可以看出：先钻25 的 25 孔，再由它定位加工55 的内圆面及端面，保证25 的孔与 55 辽宁工程技术大学课程设计12 的叉口的端面相垂直。因此，加工以钻25 的孔为准。为了在加工时 的装夹方便，因此将切断放在最后比较合适。为了避免造成一定的加工误 差；通过分析可以比较工艺路线方案一最为合理。 具体方案如下： 工序 ： 钻、扩、粗铰、精铰25 孔。以 40 外圆和其端面为 基准，选用 z5120a 立式钻床加专用夹具。 工序 ：铣 55 的叉口及上、下端面。利用25 的孔定位，以两 个面作为基准，选用x5020a 立式铣床和专用夹具。 工序 ：粗、精铣的叉口的内圆面。利用25 的孔定位， 4 . 0 0 55 以两个面作为基准，选用x5020a 立式铣床和专用夹具。 工序 ：粗铣 353 的上表面。以25 的孔和 55 的叉口定位， 选用 x5020a 立式铣床加专用夹具。 工序 ：精铣 353 的上表面。以25 的孔和 55 的叉口定位， 选用 x5020a 立式铣床加专用夹具。 工序 ：粗铣 4016 的槽，以 25 的孔定位，选用x5020a 立式 铣床加专用夹具。 工序 ：切断 55 的叉口，用宽为4 的切断刀，选用x5020a 立 式铣床加专用夹具。 工序 检验。 3.33.3、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 零件材料为 ht200，硬度 170220hbs，毛坯重量约1.12kg。根据 机械加工工艺师手册 （以下简称 工艺手册 机械工业出版出版社、 杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用金属模铸造毛坯。 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： 3.3.1.3.3.1.毛坯余量及尺寸的确定毛坯余量及尺寸的确定 毛坯余量及尺寸的确定主要是为了设计毛坯图样，从而为工件毛坯的 制造作准备，该工序在这里不做详细说明，主要说明一下毛坯尺寸及相应 公差的确定，以便毛坯制造者参考。根据机械加工工艺师手册 （以下简称 工艺手册 机械工业出版出版社、杨叔子主编） ，结合 加工表面的精度要求和工厂实际，要合理地处理好毛坯余量同机械加工工 辽宁工程技术大学课程设计13 序余量之间的不足。 粗铣 55 的叉口的上、下端面的加工余量及公差。 该端面的表面粗糙度为3.2，所以先粗铣再精铣。查机械加工 余量手册 （以下简称 余量手册 机械工业出版社、孙本序主编）中 的表 4-2 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级ct 分为 79 级，选用 8 级。 ma 为 f。再查表 4-2 查得加工余量为2.0 mm。由 工艺手册 表 2.2-1 至表 2.2-4 和机械制造工艺与机床夹具 （机械工业出版出版社、刘守勇主编）中表1-15 及工厂实际可得： z=2.0mm，公差值为 t=1.6mm。 加工 353 的上表面的加工余量及公差。 同上方法得： 2z=4.0，公差值为 1.3 mm。 铣 4016 的槽的上表面的加工余量及公差。 同上方法得： 2z=4.0，公差值为 1.6 mm。 3.43.4、各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定、各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定 3.4.13.4.1 钻钻 2525 的孔加工余量及公差的孔加工余量及公差 毛坯为实心，不冲出孔。该孔的精度要求在it7it9 之间，参照 工艺手册 表 2.3-9表 2.3-12 确定工序尺寸及余量为： 查工艺手册 表 2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级， 查得铸件尺寸公等级ct 分为 79 级，选用 8 级。 ma 为 f。公差值 t=0.12 mm， 钻孔 23mm 扩孔 24.8 mm 2z=1.8 mm 铰孔 25 mm 2z=0.2 mm 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工，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定。 25 mm 的孔的加工余量和工序间余量及公差分布图见图1。 辽宁工程技术大学课程设计14 由图可知： 由图可知： 毛坯名义尺寸： 42（mm） 铸件毛坯钻孔扩孔粗铰精铰 最大 2324.824.94 加工前尺寸 最小 22.524.4524.79 最大 2324.824.9425 加工后尺寸 最小 22.524.4524.7924.95 加工余量 2324.824.9425 工 序 加工尺 寸及公 差 辽宁工程技术大学课程设计15 钻孔时的最大尺寸： 23（mm） 钻孔时的最小尺寸： 22.5（mm） 扩孔时的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm） 扩孔时的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm） 粗铰孔时的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm） 粗铰孔时的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm） 精铰孔时的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm） 精铰孔时的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm） 3.4.23.4.2 铣铣 5555 的叉口及上、下端面的叉口及上、下端面 因为叉口的粗糙度为3.2，所以粗铣再精铣。参照工艺手册 表 2.3-9表 2.3-12 确定工序尺寸及余量为： 查工艺手册 表 2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级， 查得铸件尺寸公等级ct 分为 79 级，选用 8 级。 ma 为 f。公差值 t=1.4 mm 粗铣 55 的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2z=2.0 精铣 55 的叉口及上、下端面。 2z=2.0 3.4.33.4.3 粗铣粗铣 353353 的上端面的上端面 因为该面的粗糙度为6.3，所以粗铣一次即可。参照工艺手册 表 2.3-9表 2.3-12 确定工序尺寸及余量为： 查工艺手册 表 2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级， 查得铸件尺寸公等级ct 分为 79 级，选用 8 级。 ma 为 f。公差值 t=1.3mm 粗铣 353 的上端面 2z=2.0 3.4.43.4.4 粗铣粗铣 40164016 的上表面的上表面 此面的粗糙度要求为3.2，所以分粗精加工即可。参照工艺手 册表 2.3-9表 2.3-12 确定工序尺寸及余量为： 查工艺手册 表 2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级， 查得铸件尺寸公等级ct 分为 79 级，选用 8 级。 ma 为 f。公差值 t=1.6mm，其偏差 0.7 粗铣 4016 的上表面 2z=2.0 3.4.53.4.5 铣铣 40164016 的槽的槽 辽宁工程技术大学课程设计16 此面的粗糙度要求为3.2，所以粗铣再精铣。参照工艺手册 表 2.3-9表 2.3-12 确定工序尺寸及余量为： 查工艺手册 表 2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级， 查得铸件尺寸公等级ct 分为 79 级，选用 8 级。 ma 为 f。公差值 t= 1.6mm 。 粗铣 4016 的槽 2z=2.0 精铣 4016 的槽 2z=2.0 3.4.63.4.6 切断切断 5555 叉口叉口 3.53.5、确立切削用量及基本工时、确立切削用量及基本工时 3.5.13.5.1 工序工序： 钻、扩、粗铰、精铰钻、扩、粗铰、精铰 2525 孔孔 1）加工条件 工件材料：灰铸铁ht200 加工要求：钻25 的孔，其表面粗糙度值为rz=1.6 m；先钻 23 的孔在扩 24.8 的孔，再粗铰24.94 孔，再精铰 25 孔。 机床： z5125a 立式钻床。 刀具： 23 麻花钻， 24.8 的扩刀，铰刀。 2）计算切削用量 钻 23 的孔。 进给量 查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导p47 表 2-23 钻孔进 给量 f 为 0.390.47 mm/r，由于零件在加工23mm 孔时属于低刚度零 件，故进给量应乘系数0.75，则 f=(0.390.47) 0.75=0.290.35mm/r，查表得出，现取f=0.25mm/r。此工序采用 23 的麻花钻。 所以进给量 f= 0.25mm/z 钻削速度 切削速度：根据手册表2.13 及表 2.14，查得切削速度 v=18m/min。 min)/(24.249 23 1810001000 r dw v ns 根据手册 nw=300r/min,故切削速度为 辽宁工程技术大学课程设计17 min)/(67.21 1000 30023 1000 m dwnw v 切削工时 l=23mm，l1=13.2mm. 查工艺手册 p9-143 表 9.4-31，切削工时计算公式： ) s (55 . 1 25. 0300 2 . 132380 21 1 nwf lll tm 扩孔的进给量 查切削用量手册 表 2.10 规定 ,查得扩孔钻扩24.8 的孔时的 进给量 ,并根据机床规格选取 f=0.3 mm/z 切削速度 扩孔钻扩孔的切削速度,根据 工艺手册 表 28-2 确定为 v=0.4v 钻 其中 v 钻为用钻头钻同样尺寸的实心孔时的切削速度.故 v=0.421.67=8.668m/min min)/( 3 . 111 8 . 24 668 . 8 10001000 r dw v ns 按机床选取nw=195r/min. 切削工时 切削工时时切入l1=1.8mm,切出 l2=1.5mm ) s (4 . 1 3 . 0195 5 . 18 . 180 21 1 nwf lll tm 粗铰孔时的进给量 根据有关资料介绍 ,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的 1/21/3,故 f=1/3f 钻=1/30.3=0.1mm/r v=1/3v 钻=1/321.67=7.22m/min min)/( 2 . 92 94.24 22 . 7 10001000 r dw v ns 切削速度 按机床选取nw=195r/min,所以实际切削速度 min)/(27.15 1000 19594.24 1000 m dwnw v 辽宁工程技术大学课程设计18 切削工时 切削工时 ,切入 l2=0.14mm,切出 l1=1.5mm. ) s (18 . 4 1 . 0195 5 . 114 . 0 80 21 1 nwf lll tm 精铰孔时的进给量 根据有关资料介绍 ,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的 1/21/3,故 f=1/3f 钻=1/30.3=0.1mm/r v=1/3v 钻=1/321.67=7.22m/min min)/(975.91 25 22 . 7 10001000 r dw v ns 切削速度 按机床选取nw=195r/min,所以实际切削速度 min)/( 3 . 15 1000 19525 1000 m dwnw v 切削工时 切削工时 ,切入 l2=0.06mm,切出 l1=0mm. ) s ( 1 . 4 1 . 0195 006 . 0 80 21 1 nwf lll tm 3.5.2.3.5.2.工序工序：铣：铣 5555 的叉口的上、下端面的叉口的上、下端面 进给量 采用端 面铣刀，齿数 4，每齿进给量=0.15mm/z（机械制造工 f a 艺与机床夹具课程设计指导 （吴拓、方琼珊主编） 。 故进给量 f=0.6mm 铣削速度： （m/min） （表 9.4-8） v vvvv q vo v xyupm pfw c d vk t aaaz 由数控加工工艺 （田春霞主编）中第五章表5-6 得切削速度为 918m/min 根据实际情况查表得v=15 m/min 切削工时 辽宁工程技术大学课程设计19 引入 l=2mm，引出l1=2mm，l3=75mm。 查工艺手册 p9-143 表 9.4-31，切削工时计算公式： )s (7.8 6.015 7522 31 1 1 nwf tm lll 3.5.3.3.5.3.工序工序铣铣 5555 的叉口的叉口 进给量 由工艺手册 表 3.1-29 查得采用硬质合金立铣刀,齿数为 5 个， 由数控加工工艺 （田春霞主编）中第五章表5-5 得硬质合金立铣刀 每齿进给量 f 为 0.150.30，由手册得 f 取 0.15mm/z 故进给量f=0.75 mm/z. 铣削速度： 由数控加工工艺 （田春霞主编）中第五章表5-6 得硬质合金立 铣刀切削速度为4590mm/min, 由手册得 v 取 70mm/min. 切削工时 引入 l=2mm，引出l1=2mm，l3=75mm。 查工艺手册 p9-143 表 9.4-31，切削工时计算公式： ) s (5 . 7 15 . 0 70 7522 31 1 nwf tm lll 3.5.4.3.5.4.工序工序：铣：铣 353353 的上端面的上端面 进给量 采用端铣刀，齿数4，每齿进给量=0.15mm/z（机械制造工艺 f a 与机床夹具课程设计指导 ，吴拓、方琼珊主编） 。 故进给量 f=0.6mm 铣削速度： （m/min） （表 9.4-8） v vvvv q vo v xyupm pfw c d vk t aaaz 由数控加工工艺 （田春霞主编）中第五章表5-6 得切削速度为 918m/min 根据实际情况查表得v=15 m/min 切削工时 辽宁工程技术大学课程设计20 切入 l=3mm,行程 l1=35。 查工艺手册 p9-143 表 9.4-31，切削工时计算公式： ) s (2 . 4 6 . 015 353 1 1 nwf tm ll 3.5.53.5.5 工序工序：铣：铣 40164016 槽的表面槽的表面 进给量 该槽面可用变速钢三面刃铣刀加工，由前定余量为2mm 故可一次 铣出，铣刀规格为32，齿数为 8。由 工艺手册 表 2.4-73，取每 齿进给量为 0.15mm/z,ap=2mm 故总的进给量为f=0.158=1.2 mm/z。 切削速度 由工艺手册 表 3.1-74,取主轴转速为190r/min。则相应的切 削速度为： min)/( 1 .19 1000 19032 1000 m dn v 切削工时 切入 l=2mm 切出 l1=2mm,行程量 l3=40mm。 查工艺手册 p9-143 表 9.4-31，切削工时计算公式： ) s (92 . 1 2 . 1 1 . 19 4022 32 1 nwf tm lll 3.5.6.3.5.6.工序工序铣铣 40164016 的槽的槽 进给量 的槽可用高速钢三面刃铣刀加工，铣刀规格为16，齿数 12 . 0 0 16 为 10。由 机械加工工艺师手册 表 21-5，取每齿进给量为 0.15mm/z,ap=2mm，故总的进给量为f=0.1510=1.5 mm/z。 切削速度 由工艺手册 表 3.1-74,取主轴转速为190r/min。则相应的切 削速度为： min)/(55. 9 1000 19016 1000 m dn v 切削工时 切入 l=2mm，切出 l1=2mm 行程量 l2=40mm。 辽宁工程技术大学课程设计21 查工艺手册 p9-143 表 9.4-31，切削工时计算公式： ) s (0 . 3 5 . 155 . 9 4022 21 1 nwf tm lll 3.5.73.5.7 工序工序：切断：切断 5555 叉口叉口 进给量 采用切断刀，齿数4，每齿进给量=0.15mm/z（机械制造工艺 f a 与机床夹具课程设计指导 （吴拓、方琼珊主编） 。 故进给量 f=0.6mm 铣削速度： （m/min） （表 9.4-8） v vvvv q vo v xyupm pfw c d vk t aaaz 由数控加工工艺 （田春霞主编）中第五章表5-6 得切削速度为 918m/min 根据实际情况查表得v=15 m/min 切削工时 切出 l=2mm，切出 l1=2mm,行程量 =75mm。 查工艺手册 p9-143 表 9.4-31，切削工时计算公式： ) s (7 . 8 6 . 015 7522 21 1 nwf tm lll 3.5.8.3.5.8.工序工序：检验：检验 辽宁工程技术大学课程设计22 四、四、 夹具设计夹具设计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺 装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代 化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一 直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加 工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩 大各种机床使用范围必不可少重要手段。 4.1.4.1.提出问题提出问题 （1）怎样限制零件的自由度；v 形块限制 4 个自由度，定位块限制 1 个自由度，限位销限制1 个自由度。 （2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合v 形块夹紧工件，定位块起 支撑工件的作用。 （3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和扩刀、铰刀，排削通 辽宁工程技术大学课程设计23 过钻模板与工件之间的间隙排削。 （4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 4.2.4.2.设计思想设计思想 设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使 用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹 具完全符合要求。 本夹具主要用来对25h7 孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为 h7，表面粗糙度ra1.6，钻、扩、粗铰、精铰以可满足其精度。所以设 计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。 4.34.3、夹具设计、夹具设计 4.3.14.3.1、定位分析、定位分析 （1）定位基准的选择 据夹具手册 知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各 道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工25h7 孔时， 采用 40 的外圆面和其的下端面作为定位基准。 （2）定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为v 形块与定位块， 因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合b=0，由于 存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。 y=0.707d=0.7070.025mm=0.0177mm 4.3.24.3.2、切削力及夹紧力的计算、切削力及夹紧力的计算 刀具： 23 的麻花钻， 24.8 的扩孔钻，铰刀。 钻孔切削力：查 机床夹具设计手册 p70 表 3-6，得钻削力计算 公式： hbd sp 6 . 09 . 0 6 . 70 式中 p钻削力 t钻削深度 , 80mm s每转进给量 , 0.25mm 辽宁工程技术大学课程设计24 d麻花钻直径 , 23mm hb布氏硬度， 140hbs 所以 hbd sp 6 . 09 . 0 6 . 70 =800（n） 钻孔的扭矩： hbsd m 6 . 094 . 0 2 014 . 0 式中 s每转进给量 , 0.25mm d麻花钻直径 , 23mm hb布氏硬度， 140hbs hbsd m 6 . 094 . 0 2 014 . 0 =0.014 23 2 25 . 0 94 . 0 140 6 . 0 =1580(nm) 扩孔时的切削力：查 机床夹具设计手册 p70 表 3-6，得钻削力计 算公式： hbst p 6 . 04 . 02 . 1 1 . 9 式中 p切削力 t钻削深度 , 80mm s每转进给量 , 0.3mm d扩孔钻直径 , 24.8mm hb布氏硬度， 140hbs 所以 hbst p 6 . 04 . 02 . 1 1 . 9 = 873（n） 扩孔的扭矩： dp hbst 4 . 06 . 075 . 0 031. 0 辽宁工程技术大学课程设计25 式中 t钻削深度 , 80mm s每转进给量 , 0.3mm d麻花钻直径 , 24.8mm hb布氏硬度， 140hbs dp hbst 4 . 06 . 075 . 0 031. 0 =1263（nm） 钻孔夹紧力：查 机床夹具设计手册 p70 表 3-6，查得工件以v 形块和定位块定位时所需夹紧力计算公式： dtd f lq w gz1 3 2 )( 2 式中 螺纹摩擦角 平头螺杆端的直径 d1 工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16f 螺杆直径 dz 螺纹升角 q 手柄作用力 l 手柄长度 则所需夹紧力 dtd f lq w gz1 3 2 )( 2 =399（n） 根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。 4 4. .3 3. .3 3、夹夹具具操操作作说说明明 此次设计的夹具夹紧原理为：通过40 外圆、平面和侧面为定位 基准，在 v 形块、支承板和挡销上实现完全定位，以钻模板引导刀具进 行加工。采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。 辽宁工程技术大学课程设计26 五五.体会与展望体会与展望 通过两个多星期的努力，我终于完成了课程设计的全部内容。本次我 所设计的是钻床夹具，钻床夹具与其他机床的夹具的主要不同在于它有独 特的元件 钻套与钻模板。因此，设计钻床夹具时，除了根据加工要 求选择夹具类型外，主要是钻模板与钻套的选择与设计。本设计采用了快 换钻套和手动螺旋快速加紧机构，从而大大提高了由于钻、扩、绞孔而频 繁换钻套的生产效率，夹具的加工精度都采用普通级，充分考虑了制造成 本。缺点是本设计的操作需要人力，所以在生产自动化方面有待改进。 通过本次课程设计，使我将所学理论与生产实践相结合，得到了解决 问题和分析问题的能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工 作岗位进行一次综合训练。使我具有了：1.制定工艺规程的初步能力， 能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定 一个零件的加工工艺规程。 2.具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。 3.结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工 艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、加紧力 等。 4.进一步提高查阅资料，熟练的使用设计手册、参考资料的能力。 5.通过设计的全过程，使我学会了进行工艺设计的程序和方法，培养 了独立思考和独立工作的能力。 六参考文献六参考文献 1、杨叔子主编 .机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001 辽宁工程技术大学课程设计27 2、李益民主编 .机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社， 1994 3、孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册 .北京：国防工业出版社，1999 4、机床夹具设计手册.北京：中国科学技术出版社 5、赵家齐主编 .机械制造工艺学课程设计指导书.北京 .机械工业出版社， 2000 6、刘守勇主编 .机械制造工业与