“ca6140车床拨叉831007”零件的机械加工工艺规则及专用夹具设计

毕业设计（论文）任务书专业机械设计制造及其自动化班级姓名下发日期2010321题目设计“CA6140车床拨叉831007”零件的机械加工工艺规则及专用夹具设计专题1CA6140车床拔叉831007零件的机械加工工艺设计。2端面铣床夹具设计。40主要内容及要求要求在教师的指导下，独立完成设计任务，培养较强的创新意识和学习能力，获得机械工程师的基本训练。主要内容（1）确定生产类型，对零件进行工艺分析。（2）选择毛胚种类及其制造方法，绘制零件毛坯综合图。（3）拟定零件的加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备，确定各工序切削用量和工学尺寸，计算某一代表工序的工时定额。（4）填写工艺文件工艺过程卡片（或工艺卡片），工序卡片（可视工作量大小只填部分主要工序的工序卡片）。（5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。（6）撰写毕业设计说明书。成果形式设计说明书不少于2万字，查阅文献15篇以上，翻译与课题有关的英文资料，译文字数不少于5000字，绘制图纸折合总量不少于5张A1主要技术参数该零件图一张，年生产纲领5000件，每日一班。进度及完成日期1实习323432绘制被加工件的零件图和毛坯图464103制定加工工艺路线，编制工艺卡4134244进行设计和计算427585设计第一套夹具装配图5115226设计夹具的零件图5255297翻译英文资料61658编制和整理设计计算说明书686129机动615619准备答辩和答辩620621教学院长签字日期教研室主任签字日期指导教师签字日期指导教师评语指导教师年月日指定论文评阅人评语评阅人年月日答辩委员会评语指导教师给定成绩30评阅人给定成绩30答辩成绩（40）总评答辩委员会主席签字评定成绩摘要本文介绍了拔叉的加工工艺设计过程及其专用夹具设计过程。通过本设计进一步了解了机械加工工艺设计过程的一般方法和步骤。联系生产现场实际条件进行工艺方案的比较选择适当方案；掌握根据生产的要求设计专用机床夹具的方法；以及根据商业利益进行工艺方案的比较与技术经济分析。本文内容包括机械加工工艺的组成，工艺过程的作用，工艺规程的作用，工艺规程的设计原则，生产纲领的计算和生产类型的确定，毛坯的制造形式，制造工艺中基准的选择，零件的尺寸、形状误差和位置误差的分析，机械加工工艺路线的制定，各个工序的加工余量、工序尺寸、尺寸公差的确定及某些刀具的几何参数的选择和常见的金属切削机床的选用，机械加工各工序的切削深度、进给量、切削速度的确定，机械加工工时的计算，专用夹具设计的基本要求，专用夹具设计的依据、夹具装置的选择、夹紧力的估算、定位误差的分析、夹具的操作说明。本文介绍的各个工序都是从保证使用功能要求、提高劳动生产率，保证加工质量、降低劳动强度，注意劳动保护和环境保护，提高可靠性出发进行各工序的工艺和夹具的比较和制定。为了更好的了解各国先进的工艺技术文本还选择了两篇相关英文文献进行了可供读者参考。关键词机械加工；工艺；工序；夹具；机床ABSTRACTINTHISPAPER,THEFORKOFFTHEDESIGNPROCESSANDITSDEDICATEDFIXTUREDESIGNPROCESSTHROUGHTHEDESIGNOFABETTERUNDERSTANDINGOFTHEENGINEMACHININGPROCESSOFTHEGENERALPROCESSDESIGNMETHODSANDSTEPSCONTACTPRODUCTIONATTHESCENEOFTHEACTUALCONDITIONSOFTHEPROGRAMCOMPAREDSELECTTHEAPPROPRIATEPROGRAMSMASTERINACCORDANCEWITHTHEREQUIREMENTSOFTHEPRODUCTIONDESIGNFORTHEMACHINETOOLFIXTUREMETHODSANDINACCORDANCEWITHCOMMERCIALINTERESTSOFTHEPROGRAMCOMPAREDWITHTHETECHNICALANDECONOMICANALYSISTHISARTICLEINCLUDESTHECOMPOSITIONOFMECHANICALPROCESSINGTECHNOLOGY,THEROLEOFPROCESS,THEROLEOFAPOINTOFORDER,THEORDEROFTHEDESIGNPRINCIPLES,THECALCULATIONOFTHEPROGRAMOFPRODUCTIONANDPRODUCTIONTYPESOFIDENTIFICATION,THEROUGHFORMOFMANUFACTURING,MANUFACTURINGPROCESSINTHECHOICEOFBENCHMARKS,SPAREPARTSTHESIZE,SHAPEANDLOCATIONOFERROROFERROR,MECHANICALPROCESSINGLINEOFDEVELOPMENT,THEVARIOUSPROCESSESAGONG,PROCESSSIZE,TOLERANCEANDTHEDETERMINATIONOFCERTAINTOOLSANDGEOMETRICPARAMETERSOFCOMMONMETALCUTTINGMACHINETOOLSOFCHOICE,THEBASISFORFIXTUREDESIGN,THECHOICEOFFIXTUREINSTALLATION,THECLAMPINGFORCEESTIMATES,POSITIONINGERRORTHEANALYSIS,FIXTUREINSTRUCTIONSTHISPAPERDESCRIBESTHEVARIOUSPROCESSESAREGUARANTEEDFROMTHEUSEOFFUNCTIONALREQUIREMENTS,RAISINGLABORPRODUCTIVITY,ANDENSUREPROCESSINGQUALITY,REDUCELABORINTENSITYANDATTENTIONTOLABORPROTECTIONANDENVIRONMENTALPROTECTION,TOIMPROVETHERELIABILITYOFTHEPROCESSANDTHEPROCESSOFCOMPARISONANDTHEDEVELOPMENTOFFIXTUREINORDERTOBETTERUNDERSTANDTHECOUNTRIESOFADVANCEDTECHNOLOGYHASALSOSELECTEDTHETWOTEXTSRELATEDTOENGLISHLITERATUREAREFERENCEFORREADERSKEYWORDSENGINEMACHININGPROCESSPROCESSESFIXTUREMACHINE目录摘要IABSTRACTII目录III第一章绪论1第二章概述221夹具夹紧装置及夹具体的基本要求222机床夹具功用323机床夹具在机械加工中的作用324机床夹具组成425机床夹具分类526机床夹具的设计要求7第3章零件的分析831零件的作用932零件的工艺分析9第4章工艺规程设计1041确定毛坯的制造形式1042基准的选择1143制定工艺路线1144确定切削用量及基本工时13第5章夹具设计3051铣40端面夹具设计3052夹具设计及操作的简要说明书31参考文献32致谢33附件1英文文献34附件2英文文献翻译42第1章绪论随着科学技术的进步和生产力的发展，要求机械工业不断提供先进的技术设备，加之市场需求的变化多端，产品更新换代的周期越来越短，多品种、小批量生产的比例在提高。这样，传统的生产技术准备工作，很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需要，机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进，要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构准确、工艺精良的夹具。所以，在大学毕业之前，选择简单的夹具设计，希望通过此次设计，在过程中希望得到以下训练（1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。（4）熟悉零件的工艺制定，和有关计算。毕业设计是在学完大学的全部课程之后进行的，毕业设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，毕业设计是大学至关重要的一环。本设计就CA6140车床拨叉831007零件的机械加工工艺规则及专用夹具设计进行设计，由于作者的能力有限，设计难免存在不足和错误，恳请各位老师给予指教，在此致谢第二章概述在机床制造企业生产中，机械加工、检验、焊接、热处理和装配等冷热加工工艺，都使用着大量的夹具，用以安装对象，使之占有正确的加工位置。夹具在保证加工质量，改善劳动条件，提高劳动生产率和降低成本等方面有着极其明显的经济效益。因此，夹具是企业生产中的一种重要的工艺装备。21夹具夹紧装置及夹具体的基本要求为了确保工件的加工质量和提高生产率，对夹紧装置提出“正、牢、简、快”的基本要求，如下1）“正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。2）“牢”就是夹紧力要可靠、适当，既要把工件压紧夹牢，保证工件不位移、不抖动；又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。3）“简”就是结构简单、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的时候，才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。4）“快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。设计夹紧装置时，首先要合理选择夹紧力的方向，再确定其着力点和大小，并确定夹紧力的传递方式和相应的机构，最后选用或设计夹紧装置的具体结构，来保证实现上述基本要求。对于夹具体的基本要求，如下1）应有足够的强度和刚度2）力求结构简单，装卸工件方便3）要有良好的结构工艺性和实用性4）结构尺寸大小适当且稳定5）排除切削问题要解决6）夹具在机床上安装要稳定、安全22机床夹具功用机床夹具的主要功能如下1）保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。2）提高生产率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间，且容易实现多件、多工位加工。3）扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全采用专用夹具装卸工件显然比不用夹具方便、省力、安全、迅速。23机床夹具在机械加工中的作用在机床上应用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件装夹中的定位和夹紧。1）、定位确定工件在夹具中占有正确的位置的过程，定位是通过工件定位基准而与夹具定位元件的定位面接触成配合实现的正定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。2）夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不错的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用若不将其固定，则工件会松动、脱离，因此夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀与导向。1）对刀调整刀具切削相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具中饿对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。2）导向如铣床夹具中的钻模板与钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削，导向元件制成模板形成故钻床夹具长称为钻模、镗床夹具（镗模）也是具有导向的功能的。24机床夹具组成一机床夹具的基本组成部分虽然各类机床夹具的结构有所不同但按主要功能加以分析。机床夹具的基本组成部分是定位元件，夹紧装置和夹具体三个部分，这也好似夹具体的主要内容。1定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之一，通常当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就确定了。2夹紧装置也是夹具的主要元件之一，一般铰链压板、螺钉、夹紧装置等。3夹具体通常夹具作为铸件的结构、锻件结构、焊接结构，形状有回转体形和底座等多种定位元件，夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。二、夹具的其他组成部分为满足夹具的饿其他功能要求，各种夹具好要设计其他的元件个装置。1连接元件根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装。连接常有的两种方式一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上，连接元件用于确定夹具本身在机床上的位置。2对刀与导向装置对刀装置常见在铣床夹具中，用以对刀块调铣刀对刀前的位置，对刀时，铣刀不能与对刀块直接相连，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀块工作表面。导向装置钻模板、钻套、镗模的镗模支架。镗套，它们能确定刀具的位置，并引导刀具进行切削。3其他元件和装置根据加工的需要，有些夹具分别采用分度装夹，例如靠模装置上下料加工工艺机器人等。25机床夹具的分类1按夹具的通用特性分类这是一种基本的分类方法，主要反应夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具主要依据。目前，我国常用的夹具有通用夹具、专用夹具和自动化生产夹具等五大类。1）通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性的夹具、如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是使用性强，不需调整或稍加调整就可以装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件，这类夹具以商品化，且成为机床附件，采用这种夹具可减少生产周期，减少夹具品种从而降低生产成本，其缺点是夹具的精度不高，生产效率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故使用与单件小批量生产中。2）专用夹具专用夹具是针对一个工序的要求而专门设计和制造夹具，其特点是针对性极强，没有通用性，在产品相对稳定批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较长，随着现代多品种中小批量的发展专用夹具在专用性和经济性等方面已多生许多问题。3）可调夹具可调夹具是针对通用夹具专用夹具的缺陷而发展起来的异类新型夹具对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又称为通用可调夹具和成组夹具两种，前者的通用范围比通用夹具更大，后者则是一种可调夹具，它按成组原理设计并能加工一组相似零件，故在多品种中，中小批生产中上午有较好的经济效应。4）组合夹具组合夹具是一种模块化的夹具，标准的模块元件有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具夹具用具既可拆除，留用组装新的夹具，由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并且有可减少专用家句数量的优点，因此、组合夹具在单件中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具，组合夹具也已商品化。5）自动化生产专用夹具自动化生产专用夹具主要分为线夹具和数控机床专用夹具两大类，自动线夹具有两种一种是固定完成夹具，一种是随行夹具，数控机床夹具还包括加工中心夹具和柔性制造系统专用夹具，随着制造的现代化，在企业中数控机床的夹具比例正在增加，得以满足数控机床的加工要求，数控几传呼的典型结构是平装夹具，它是利用标准的模块组装的夹具。2按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计使用的分类方法，如车床、铣床、刨床、钻床、数控车床等夹具。设计专用夹具时机床的类别、组别、型别主要参数均以确定。它们不同点是机床切削成型运动不同、故夹具与机床的连接方式不同它们的加工精度要求也各不相同。26机床夹具的设计要求设计夹具时必须使工件的加工质量、生产效率、劳动条件和经济效益等四方面达到辩证的统一。其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。为了提高生产率，夹具采用先进的结构和机械传动装置以及快速高效的夹紧装置，以缩短辅助时间，这往往会增加夹具的制造成本，但当工件的批量增加到一定规模时，因为单件的工时下降所获得的经济效益将得到补偿，从而降低工件的制造成本。因此所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应，才能获得良好的经济效果。但是，任何技术措施都会遇到某些特殊情况，故对以上四方面有时候也很侧重。例如对于位置精度要求很高的工件加工，往往着眼于满足加工精度要求；对于精度要求不高的而生产批量较大的工件，则需要着重考虑提高夹具的工效。总之，设计夹具时应该满足以下几个基本要求1）保证工件的加工精度即在机械加工工艺系统中，夹具在满足以下三个要求工件在夹具中的定位，夹具在机床上的位置，刀具的正确位置。2）保证工人的造作安全；3）达到加工的造作生产率要求4）满足夹具一定的使用寿命和经济效应27现代机床夹具的发展发向由于市场需求的变化多端以及机电产品的竞争日益激烈，产品更新换代的周期短，多品种、中小批量生产的比例在提高。为了适应现代化机械工业向高、精、尖方向发展的需要，现代机床夹具也必须与时俱进，传统的生产技术准备工作和传统的夹具结构已经不适应新的生产特点，其发展方向主要表现为“四化”。（1）标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）可调化、组合化夹具的可调化、组合化即夹具的柔性化，它与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。（3）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负01，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5UM，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度可达05UM。（4）高效自动化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000R/MIN的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。第三章零件的分析31零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。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工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22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。32零件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加工的面1、孔的上端面，的上下端面；40552、小头孔MM以及与此孔相通的8MM的锥孔、M8螺纹孔；0213、大头半圆孔55MM；位置要求大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为007MM，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为005MM。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。第四章工艺规程设计41确定毛坯的制造形式（1）毛坯的生产类型确定毛坯种类零件材料为HT200。考虑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，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造技术基础课程设计指南（以下称设计指南）表54选用铸件尺寸公差等级CT9级。已知此拨叉零件的生产纲领为4000件/年，零件的质量是10KG/个，可确定该拨叉生产类型是大批生产，所以初步确定工艺安排为加工过程工序划分阶段，工序适当集中，加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。二）确定铸件加工余量及形状机械制造技术基础课程设计指南，选用加工余量为F级，并查表54确定各个加工面的铸件机械加工余量如下所示“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200，毛坯重量约为16KG,生产类型为中批生产，采用砂型铸造毛坯。42基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择正确合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高，否则，加工工艺过程会问题百出，甚至造成大批报废，使生产无法正常进行。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夹紧，就可达到完全定位。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，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在后面还要专门的计算。43拟定工艺路线制定工艺路线的出发点应该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保证，在生产纲领已确定为大批生产条件下，可以考虑采用项目340端面1（22孔）T255上端面T455下端面D255半圆孔M8螺纹孔8锥销孔公差等级99999_加工表面基本尺寸5022393055_铸件尺寸公差181718182_加工余量等级FFFFF_RMA1515151515毛皮基本尺寸5241834345100万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率，此外还应考虑经济效果，降低生产成本。方案一工序1粗铣40MM孔两头的端面，73MM孔的上下端面；工序2精铣40MM孔两头的端面，73MM孔的上下端面；工序3粗镗，半精镗，精镗55MM孔至图示尺寸；工序4钻、扩、铰两端22MM孔至图样尺寸；工序5钻M8的螺纹孔，钻8锥销孔钻到一半，攻M8的螺纹；工序6铣断保证图样尺寸；工序7去毛刺；工序8检查。方案二工序1粗、精铣40MM孔两头的端面；工序2钻、扩、铰两端22MM孔至图样尺寸；工序3粗精铣55MM下端面以及73MM内圆面；工序4粗精铣55MM上端面以及73MM内圆面；工序5粗镗，精镗55MM孔至图示尺寸；工序6铣断；工序7钻、攻螺纹孔M8；工序8钻、扩、粗铰精铰8锥销孔；工序9去毛刺；工序10检查。上述两个方案的特点在于方案一是先加工完与22MM孔有垂直度要求的孔的面再加工孔。而方案二恰恰相反，先是加工完22MM的孔，再以空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的孔时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，因此此方案有很大弊端。方案二在加工三个面时都是用22MM孔的中心轴线来定位，这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求，这样也体现了基准重和原则，符合审美。经过比较，最终方案为工序1粗、精铣40MM孔两头的端面；工序2钻、扩、铰两端22MM孔至图样尺寸；工序3粗精铣55MM下端面以及73MM内圆面；工序4粗精铣55MM上端面以及73MM内圆面；工序5粗镗，精镗55MM孔至图示尺寸；工序6铣断；工序7钻、攻螺纹孔M8；工序8钻、扩、粗铰精铰8锥销孔；工序9去毛刺；工序10检查。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。44确立切削用量及基本工时工序一粗、精铣40头端面，以T1为粗基准（一）粗铣1加工条件工件材料HT200；加工要求铣削端面，表面粗糙度RA32UM，加工余量为2MM；40上机床X5012型立式铣床刀具根据工艺手册表2140选择高速钢铣刀。根据表2120，选择刀杆直径D50MM，长度L63MM，齿数Z8；选刀具前角15,后角012，已知铣削宽度40MM，铣削深度P2MM，铣单面。0（2切削用量1确定每齿进给量根据设计指南表565，X5012型铣刀功率为15KW，工艺系统刚性为中等，根据工艺手册表2171，查得进给量F01202MM/Z，取F015MM/Z。2选择铣刀磨钝标准及耐用度。查工艺手册表2175，铣刀最大的磨损量为05MM，耐用度120MIN。3确定切削速度和工作台每分钟的进给量其中，MAE40AP240VC7QV30XV2YV，81KSVMV5UV3PV25MIN1T，将以上数据代入公式ZFZ/50ZMIN/3180415023502507VC确定机床主轴转速。MIN/619RDVWCS根据设计指南表572选择N130R/MIN，则实际的切削速度为V162M/MIN，所以工作台每分钟的进给量FMZIN/156根据设计指南表573，X5012立式铣床的工作台进给量选择FMZ100MM/MIN,则实际每齿的进给量FZ02MM/Z。4校验机床功率。根据工艺手册2178计算铣削功率的公式为VPEVZPTQCKUYFXDVM310VFCPFCWQUEYXPFKNDZAFCCFFFFZ式中，294ZFCPA20F01FZX65FZY0FZN，830U，MM/Z，FWPZF83Q代入计算得97490N,KW；C25P因为X5012型铣床的主电动机的功率为15KW，故所选的切削用量可用。（2基本工时根据工艺手册表2199，一次进给铣削一端开口槽的基本时间是由于表面的粗糙度值为32，还得进行一次精铣二精铣1切削用量确定切削深度AP铣削余量为较小，故选择AP04MM一次走刀即可完成。041确定每齿进给量根据工艺手册表2171，查得进给量F01202MM/Z，取F015MM/Z。2选择铣刀磨钝标准及耐用度。查工艺手册表2175，铣刀最大的磨损量为05MM，耐用度120MIN。3确定切削速度和工作台每分钟的进给量其中，MAE40AP40VC7QV30XV2YV，81KSVMV5UV3PV25MIN1T，将以上数据代入公式ZFZ/50ZSVTFLW2560VPEVZPTQCKUYFXDVMMIN/2898041504103502357VC确定机床主轴转速。MIN/9RDVWCS根据设计指南表572选择N65R/MIN，则实际的切削速度为V81M/MIN，所以工作台每分钟的进给量FMZI/78根据设计指南表573，X5012立式铣床的工作台进给量选择FMZ100MM/MIN,则实际每齿的进给量FZ02MM/Z。4校验机床功率。根据工艺手册2178计算铣削功率的公式为式中，294ZFC0PA2F01FZX65FZY0FZN，83U，MM/Z，0FWZF83FQ代入计算得19498N,KW；C05P因为X5012型铣床的主电动机的功率为15KW，故所选的切削用量可用。（2基本工时根据工艺手册表2199，一次进给铣削基本时间是工序二钻、扩、，用外圆及其端面为粗基准；粗铰、精铰22小孔401）加工条件310VFCPFCWQUEYXPFKNDZFCFFFFZSVTFLW2760工件材料灰铸铁HT200加工要求钻22的孔，其表面粗糙度值为RZ16M；先钻20的孔在扩218的孔，再粗铰2194孔，再精铰22孔。机床Z535立式钻床（机械制造技术基础课程设计指南表564）。刀具20麻花钻，218的扩刀，铰刀。2）计算切削用量（1）钻20的孔。进给量查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导（吴拓，方琼珊，机械工业出版社）P47表223钻孔进给量F为039047MM/R，故进给量应乘系数075，则F039047075029035MM/R，按机床取F032MM/R。此工序采用20的麻花钻，所以进给量F032MM/Z。钻削速度查手册表348，切削速度计算公式为VYXPMVCKFATDZ0其中,CV94，D020MM,ZV025，M0125，AP2，XV0，YV055，F032，查得修正系数KTV10，KLV085，KTV10，故实际的切削速度IN/9518032160495250VC1000010001895203018/按机床取N275R/MIN2027510001727/检验机床扭矩及功率扭矩0其中，CM0206,D020MM,ZM20,F032MM/R,YM08,KM100206202003208103312即MC3312NMZ535立式钻床参数MM3924NM功率300其中，M3312NM，V1895M/MIN，D020MM。PC105KWZ535立式钻床PE28081227KW由于MC15,210,300,659,014/计算切削工时12其中，LW73MM，VF300MM/MIN，查手册表21101，得L1L215MMTM029MIN（2）精铣至45确定切削深度AP铣削余量为，较小，故选择AP05MM一次走刀即可完成。05粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为F0510MM/R，即AF006013MM/Z确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为05MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式0其中，203,0100,02,180,032,05,013,75,8,015,035,02,0,0880812085则VC728M/MIN确定机床主轴转速100002318/按机床选择转速N210R/MIN，VFC205MM/MIN205210098/实际铣削速度VC4814M/MIN,01/校验机床铣削力，扭矩，铣削功率00200060000其中，（表2178）534,09,074,10,10,0,05,01,75,0100,210,107则67，335，0081主轴允许功率,故校验合格，最终确定3405,210,205,4814,01/计算切削工时12其中，LW73MM，VF205MM/MIN，查手册表21101，得L1L215MMTM043MIN工序四粗铣、精铣圆上端面，；55以T3及小头孔外圆为基准1）加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求铣削上端面，其表面粗糙度值为RZ32M；先粗铣后精铣；55加工余量Z2MM。机床X51立式铣床（机械制造技术基础课程设计指南表571）。刀具硬质合金YG6面铣刀，D100MM，齿数8。2）计算切削用量（1）粗铣至23MM确定切削深度AP铣削余量为MM，较小，故选择AP15MM一次走刀即可完成。15粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为FZ009018MM/Z，则F072144MM/R选择FZ018MM/Z确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为15MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式0其中，203,0100,02,180,032,15,018,75,8,015,035,02,0,088121056（手册表2177）则VC739M/MIN确定机床主轴转速10000236/按机床选择转速N210R/MIN，VFC300MM/MIN30021014/实际铣削速度VC659M/MIN,014/校验机床铣削力，扭矩，铣削功率00200060000其中，（表2178）534,09,074,10,10,0,15,014/,75,0100,210,111则1573，786，0173主轴允许功率,故校验合格，最终确定450753415,210,300,659,014/计算切削工时12其中，LW73MM，VF300MM/MIN，查手册表21101，得L1L215MMTM029MIN（2）精铣至25确定切削深度AP铣削余量为，较小，故选择AP05MM一次走刀即可完成。05粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为F0510MM/R，即AF006013MM/Z确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为05MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式0其中，203,0100,02,180,032,05,013,75,8,015,035,02,0,0880812085则VC728M/MIN确定机床主轴转速100002318/按机床选择转速N210R/MIN，VFC205MM/MIN205210098/实际铣削速度VC4814M/MIN,01/校验机床铣削力，扭矩，铣削功率00200060000其中，（表2178）534,09,074,10,10,0,05,01,75,0100,210,107则67，335，0081主轴允许功率,故校验合格，最终确定3405,210,205,4814,01/计算切削工时12其中，LW75MM，VF205MM/MIN，查手册表21101，得L1L215MMTM044MIN工序五粗镗、精镗大圆孔，T1及小头孔外圆为基准；55机床T60卧式镗床，高速钢镗刀，专用夹具粗镗单边余量Z14MM，可一次切除，则AP14MM,根据手册表1233，选取F05MM/R，V30M/MIN，按机床选择1000177/N160R/MIN；计算切削基本工时1216005015精镗单边余量Z06MM，可一次切除，则AP06MM，根据手册表1233，选取F3MM/R，V10M/MIN，按机床选择100058/N63R/MIN；计算切削基本工时126330064工序六铣断；选择锯片铣刀，D160MM，L4MM，中齿，Z48；采用X61卧式铣床，查简明手册，选择进给量为F01MM/Z，切削速度为V27MM/MIN，则100010002716054/按机床取N100R/MIN则此时工作台每分钟实际进给量应为0148100480/按机床选择,480/计算切削基本工时127330480021工序七钻、攻M8的螺纹，以T3及端面为基准401加工条件加工要求钻、攻M8螺纹；机床Z535钻床刀具根据工艺手册选择硬质合金麻花钻D75MM，8MM丝锥；2切削用量1）钻孔81确定进给量由设计指南表5127可查，当铸铁的B200PB，选D15时，则每转进给量F036044MM/R。现根据设计指南表566，选择Z535钻床的进给量为04MM/R。2确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查工艺手册）为06MM，寿命。MIN45T3确定切削速度根据设计指南表5134，取切削速度V128M/MIN，所以钻床的转速跟据设计指南表565可选Z535的转速接近407R/MIN的是392R/MIN，则实际的切削速度V123M/MIN。（3基本工时2丝锥攻M8螺纹1确定切削速度根据工艺手册表7213，取切削速度V15M/MIN，所以钻床的转速跟据设计指南表565可选Z535的转速接近4775R/MIN的是SYLT213607538603275）（MIN/R407610VNSMIN/R547601VNS392R/MIN，则实际的切削速度V123M/MIN。2基本工时工序8钻、粗精铰8MM的锥销孔1加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求先钻8MM的锥销孔，钻到一半后将与该孔配合的轴安装进去，把两者配做加工，目的是保证孔与轴的同轴度，同时在尺寸上保证距上端面10MM,机床组合机床刀具75MM麻花钻，8MM铰刀机床Z535立式钻床（机械制造技术基础课程设计指南表564）。2）计算切削用量（1）钻75的孔。进给量查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导（吴拓，方琼珊，机械工业出版社）P47表223钻孔进给量F为039047MM/R，故进给量应乘系数075，则F039047075029035MM/R，按机床取F032MM/R。此工序采用75的麻花钻，所以进给量F032MM/Z。钻削速度查手册表348，切削速度计算公式为VYXPMVCKFATDZ0其中,CV94，D075MM,ZV025，M0125，AP18，XV0，YV055，F032，查得修正系数KTV10，KLV085，KTV10，故实际的切削速度IN/80145320167492505VC1000010001480202357/按机床取N275R/MINSNLTM58151752751000648/检验机床扭矩及功率扭矩0其中，CM0206,D075MM,ZM20,F032MM/R,YM08,KM10020675200320810466即MC466NMZ535立式钻床参数MM3924NM功率300其中，M466NM，V1480M/MIN，D075MM。PC031KWZ535立式钻床PE28081227KW由于MCMM，故切削用量可用，即032MM/R，N275R/MIN，VC1480M/MIN计算切削工时钻削工时计算公式12其中，,12（12）7521182575,F032MM/R,N275R/MIN239则14758802（2）粗铰孔至794MM粗铰孔时的进给量根据手册表346，F1326MM/R，按该表注2，选择较大进给量，按机床选择F160MM/R。切削速度根据表3440，取V82M/MIN查表349得修正系数088,108故82088108779/1000010007792194113/按机床取N100R/MIN实际粗铰速度01000794100100025/切削工时12主偏角007MM,根据表352，选择切入长度5，背吃刀量L111MM,L215MM041（4）精铰孔至8MM精铰孔时的进给量根据手册表346，F1326MM/R，按该表注3，选择较小进给量，按机床选择F122MM/R。切削速度根据表3440，取V82M/MIN查表349得修正系数088,108故82088108779/10000100077922112/按机床取N100R/MIN实际粗铰速度0100081001000251/切削工时12主偏角003MM,根据表352，选择切入长度5，背吃刀量L1057MM,L23MM014工序9去毛刺此过程需要12分钟；工序10检查此过程需要12分钟。第五章夹具设计51铣40端面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。现设计工序1铣40MM孔两头的端面。（1）问题的提出本夹具是用来粗铣40MM孔两头的端面，包括后面工序的精铣，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生产率，降低劳动强度和表面粗糙度要求。（2）夹具设计1定位基准选择由于是第一道工序，只能以底面