倒档变速叉工艺规程及镗削R23圆弧面夹具设计（全套含CAD图纸）
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机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 倒档变速叉 零件名称 倒档变速叉 共 6 页 第 1 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 20 坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 粗铣 24 右端面 面铣刀，游标卡尺 360 30 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 倒档变速叉 零件名称 倒档变速叉 共 6 页 第 2 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机 加工 二 30 坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 钻 ，扩，铰 16 孔 麻花钻，游标卡尺 380 2 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 倒档变速叉 零件名称 倒档变速叉 共 6 页 第 3 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 50 坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 铸造 1 1 设备名称 设备型 号 设备牌号 同时加工件 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 精铣 面 面铣刀，游标卡尺 360 30 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 倒档变速叉 零件名称 倒档变速叉 共 6 页 第 4 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 60 坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 镗 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 镗 圆 镗 刀，卡规 210 2 1 2 3 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 倒档变速叉 零件名称 倒档变速叉 共 6 页 第 5 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 70 坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 铣宽 15槽 面铣刀，游标卡尺 380 2 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 倒档变速叉 零件名称 倒档变速叉 共 6 页 第 6 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 80 坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 钻 纹底孔 ，攻丝 花钻，游标卡尺 7 1 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 课程设计（论文） 题 目 倒挡变速叉零件的机械加工工艺及夹具设计 所属部 所属专业 机械设计与制造 所属班级 学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 摘 要 此次设计是对变速叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具 ,并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。 关键词 变速叉，加工工艺，专用夹具，设计 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 Q 197216396 3 is to to be is to as n of in at is 结与展望 4 目 录 摘 要 . 2 . 3 目 录 . 4 序 言 . 7 1 零件的分析 . 9 件的作用 . 9 件的工艺分析 . 9 2 工 艺规程的设计 . 11 定毛坯的制造形式 . 11 准的选择 . 12 定工艺路线 . 12 速叉的偏差计算 . 13 削用量以及机床的确定 . 14 3 镗 具设计 . 20 题的提出 . 20 位基准的选择 . 20 位元件及夹紧元件的选择 . 20 削力及夹紧力计算 . 21 . 23 、部件的设计与选用 . 24 . 24 . 24 定夹具体结构和总体结构 . 25 具设计 及操作的简要说明 . 26 总结与展望 . 27 参考文献 . 28 致 谢 . 30 总结与展望 5 总结与展望 6 总结与展望 7 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机 械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机总结与展望 8 械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 倒档变速叉 工工艺规程及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 总结与展望 9 1 零件的分析 件的作用 题目所给的是变速箱中的变速叉，它 的主要作用是推动倒档齿轮向输入轴传动齿轮移动并与之啮合，使汽车实现倒行。再换倒档时，拨叉将受到较大的冲击。 件的工艺分析 该拨叉为精密铸件，铸造表面光洁，平整，无裂痕，毛刺，分层，缩孔，缩松等铸造缺陷。 从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精总结与展望 10 度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有 16 的孔表面粗糙度为 脚面尺寸要求公差尺寸为自由公差，表面粗糙度为 16轴线的垂直度为 粗糙度为 面要求淬火处理，硬度要求为 4553过分析该零件，其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 5 个加工表面分别是： （ 1） 16 孔的上端面 ; （ 2）加工 16 的孔内表面； （ 3）拨叉两端面，保证尺寸 9 （ 4）钻，扩，铰螺纹孔； （ 5）加工 弧槽 总结与展望 11 2 工艺规程的设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 虑到变速叉运行时经常需要挂档倒车或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料的零件强度也能得到保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 有上述工艺要求与资料，对毛坯初步设计如下 : 6孔 由于 16以铸造，在毛坯设计时，不宜设计底孔，因此毛坯采用实心铸造，以确保毛坯成功率。 面 叉口两侧面粗糙度均为 行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，毛坯的叉口厚度定为 粗糙度没有要求，直接铸出 总结与展望 12 准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺问题百出，更有甚者，造成生产无法进行。 1 粗基准的选择 对于零件而言，粗基准的选择对于后面的精加工至关重要，从零件图上看出，变速叉较不规则，所以粗基准不太容易选择，为了保证 16 孔的精度要求，选 16 孔下端面为粗基准。 2 精基准的选择 以 16 孔下端面为粗基准，加工 16 孔的上端面，然后以加工过的上端面为精基准加工 16 内孔，从而保证加工精度。 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，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生总结与展望 13 产率。除此之外还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。 10 铸造 铸造 20 铣 粗铣 24右端面 30 钻 钻，扩，铰 16 孔 40 热 淬火 34端面 50 铣 精铣 60 镗 镗削 70 铣 铣宽 1580 钻 钻 丝 5 去毛刺 90 检验 检验入库 速叉的偏差计算 变速叉底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算 底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：由参考文献 4表 11 19。其余量值规定为 现取 查 3可知其粗铣时精度等级为 铣平面时厚度偏差取 精铣：由参考文献 3表 59，其余量值规定为 小头孔的偏差及加工余量计算 参照参考文献 3表 2， 25,13 和参考文献 15表 1 8，可以查得： 孔 16： 钻孔的精度等级： 12表面粗糙度 ，尺寸偏差是 扩孔的精度等级： 10表面粗糙度 ，尺寸偏差是 铰孔的精度等级： 8，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 粗、精铣 15 槽 参照参考文献 1表 21 5，得其槽边双边粗加工余量 2Z=深加工余量为 由参照参考文献 1表 21 5 的刀具选择可得其极限偏差：粗加工为 ，精加工为 。 总结与展望 14 削用量以及机床的确定 工序 30： 粗铣 24右端面 机床： 立 式铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8，此为细 齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度 2pa 齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考 文献 3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 31，取 600 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 2 / 7 2 0 / m i m m s m m 走刀次数为 1 机动时间 2 1221 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i ml l lt f 机动时间 2 122 6 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i l lt f 所以该工序总机动时间 22 0 . 5 8 m i nj j jt t t 工序 40： 粗铣 24另外一侧端面 机床： 立 式铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8，此为细齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度 2pa 齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 总结与展望 15 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 31，取 600 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 2 / 7 2 0 / m i m m s m m 走刀次数为 1 机动时间 2 1221 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i ml l lt f 机动时间 2 122 6 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i l lt f 所以该工序总机动时间 22 0 . 5 8 m i nj j jt t t 工序 50：钻、扩、铰孔 16。 机床：立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9 选高速钢锥柄麻花钻头。 （ 1）钻孔 切屑用量： 取背吃刀量 8pa 由参考文献 2可查出，根据 进给量 0 /f m m r ，切屑速度： 1 7 / m ， ，则修正后的切屑速度 1 7 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 / m i ，即 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 . 2 2 1 9 8 . 4 / m i 查参考文献 2表 1 9 5 / m 故实际切屑速度为 1 6 1 9 5 1 1 . 0 2 / m i 0 0 1 0 0 0 。 切屑用时： 1 c o t (1 2 )2 k m m=109 4 5，2 1l 12l 故121 1 2 1 0 1 0 . 2 4 m i n 1 4 . 40 . 4 8 1 9 5l ， 11 0 . 1 6 0 . 2 4 0 . 1 6 2 . 3t s ， 1 1 1 1( ) 0 . 0 6 (1 4 . 4 2 . 3 ) 0 . 0 6 1b x j ft t t t s ，1 1 1 1 1 1 7 . 7d j j f b xt t t t t s （ 2）扩孔 切屑用量： 取背吃刀量 由参考文献 2可查出，根据 进给量 0 /f m m r ，切屑速度： 2 5 / m ， ，则修正后的切屑速度 2 5 0 . 8 8 0 . 7 5 2 2 . 4 4 / m i ，即 1 0 0 0 1 0 0 0 2 2 . 4 4 3 6 0 . 7 / m i . 8s ， 查参考文献 2表 2 7 2 / m 故实际切屑速度为 1 9 . 8 2 7 2 1 6 . 9 / m i 0 0 1 0 0 0 。 切屑用时： 总结与展望 16 1 c o t (1 2 )2 k m m=109 4 5，2 1l 12l 故122 1 2 1 0 1 0 . 1 3 m i n 7 . 80 . 6 2 2 7 2l ， 22 0 . 1 6 7 . 8 0 . 1 6 1 . 2 5t s ， 2 2 2 2( ) 0 . 0 6 ( 7 . 8 1 . 2 5 ) 0 . 0 6 0 . 5 4b x j ft t t t s ，2 2 2 2 2 9 . 6d j j f b xt t t t t s （ 3）铰孔 切屑用量： 取背吃刀量 由参考文献 2可查出，根据 进给量 0 /f m m r ，切屑速度： 8 m ， ，则修正后的切屑速度 8 . 2 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i ，即 1 0 0 0 1 0 0 0 7 . 1 4 1 1 3 . 6 9 / m i ， 查参考文献 2表 9 7 / m 故实际切屑速度为 2 0 9 7 6 . 0 9 / m i 0 0 1 0 0 0 。 切屑用时： 1 c o t (1 2 )2 k m m=1010D ， 45，2 1l 12l 故123 2 5 0 . 1 9 1 3 0 . 2 9 m i n 1 7 . 40 . 8 1 9 7l ， 33 0 . 1 6 1 7 . 4 0 . 1 6 2 . 8t s ， 3 3 3 3( ) 0 . 0 6 1 . 2b x j ft t t t s ，3 3 3 3 3 2 1 . 4d j j f b xt t t t t s 。 工序 60： 铣叉口 机床： 立 式铣床 具： 根据机械加工工艺手册表 10用硬质合金 镶齿套面铣刀 铣刀寿命 T=180,B=40 1) 削深度 20所以有) 给量 查机械加工工艺师手册表 10表 10 ,进给量 f= 按机床行选取 f= 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=115s. 即 V=) 定机床主轴转速 100 机床说明书 (见工艺手册表 6与 近的机床转速为 选取 所以实际切削速度000 m 0 m当，工作台的每分钟进给量mf=10 7.5(mm/ 查机床说明书有0(mm/总结与展望 17 5) 削工时， 按工艺手册表 =6090=1.5( 045=铣两次的总时间为 序 110： 粗磨叉口两侧面及凸台面 。 机床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 50 40 167 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33 工件速度 18m/ 切削深度 纵向进给量 20行程 ) 3)切削工时 0002式中 9902 t 工序 60： 镗 圆 机床：立式镗床 具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5切削深度给量 f ：根据参考文 献 3表 杆伸出长度取 切削深度为因此确定进给量 0 /f m m r 切削速度 V ：参照参考文献 3表 3 . 1 8 / 1 9 0 . 8 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 1 9 0 . 8 1 0 2 9 . 9 / m i 1 4 5 9 ，取 1 0 0 0 / m 实际切削速度 v ，： 3 . 1 4 5 9 1 0 0 0 3 . 0 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 工作台每分钟进给量0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 12l 总结与展望 18 刀具切入长度 1l ：10 . 5( 2 3 ) 2 2 . 8 730p m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间121 1 2 2 . 8 7 4 0 . 1 2 6 m i l lt f 所以该工序总机动工时 0 . 1 1 0 . 1 2 6 0 . 2 3 6 m i 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 序 160： 精磨叉口两侧面 。 机床 1)选择砂轮。见 机械加工工艺手册第三章中磨料 50 40 167 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33 工件速度 18m/削深度 向进给量 20行程 ) 3)切削工时 0002式中 9502 t 0.3(工序 130 ： 钻 纹底孔 ,倒角 机床：钻床 具：根据参照参考文献 3表 9，选硬质合金锥柄麻花钻头 切削深度 据参考文献 3表 查得：进给量 0 /f m m r ,切削速度 。 机床主轴转速 n ： m n ， 按照参考文献 3表 31，取 1 6 0 0 / m 。 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 6 1 6 0 0 0 . 5 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 30l 总结与展望 19 刀具切入长度 1l ： 1 6( 1 2 ) 1 2 0 2 422c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 。 加工基本时间 123 0 4 3 0 . 1 1 m i 2 2 1 6 0 0jL l lt 工序 140 ： 攻丝 孔选用机床为 臂机床，刀具选用丝锥，机械加工工艺手册第 2卷。 根据机械加工工艺手册第 2卷表 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 削速度计算公式为 m 3 查得参数为 , 具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 总结与展望 20 3 镗 圆 夹具设计 本夹具是用来镗 圆 ,零件图中此孔与 16 的孔中心距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工 ,因此本工序加工时要考虑如何提高劳动生产率 ,降低劳动强度 ,重点是保证加工精度的问题 . 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使 夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 16 的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 16 孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的 16 孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 位元件及夹紧元件的选择 据上面所述，查参考文献 1，选用固定式定位销（长销）穿过 16的孔。由于此孔两侧面没加工，故用定位块进行支承。这样一销一面就限制了五个自由度，最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度，即一面两销定位。这样就可以完全定位了。 夹紧元件选用压板，由于压板种类很多，当选用转动压板时，其行程不够，选用 在充分比较分析的情况下，选用移动压板，其夹紧可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 总结与展望 21 图 移动 压板（ 削力及夹紧力计算 镗刀材料： 5机夹单刃硬质合金镗刀），机床为： 参考文献 3，表 1 30k 粗 60k 精 10 15s 45 1）粗镗： 由 参考文献 12，查表 321 可得： 圆周切削分力公式： f mm r c m p k p o p s p r K K K K 查表 421 得： 150(取 175 4.0n 0 . 4175( ) ( ) 1 . 0 61 5 0 1 5 0 由表 621 可得参数： 0.1.1.11 . 0 6 1 . 0 8 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 1 5c m p k p o p s p r K K K K 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 2 . 5 0 . 2 1 . 1 5 7 7 5 . 5 6C p PF a f K N 同理：径向 切削分力公式 ： 中参数： 0.10.11 . 0 6 1 . 3 0 1 . 0 1 . 7 1 . 0 2 . 3 4p m p k p o p s p r K K K K 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 2 . 5 0 . 2 2 . 3 4 8 4 5 . 6 7p p PF a f K N 轴向 切削分力公式 ： 中参数： 0.10.11 . 0 6 0 . 7 8 1 . 0 0 . 6 5 1 . 0 0 . 5 4f m p k p o p s p r K K K K 总结与展望 22 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 2 . 5 0 . 2 0 . 5 4 3 1 9 . 6 5f p PF a f K N 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： 安全系数 6543210 式中：60 全系数，见参考文献 12表 121 可得： 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 8 7 1 . 2 1 . 2 1 . 4 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 6 2 1 . 2 1 . 2 1 . 5 1 . 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 8 1 所以，有： 1 . 8 7 7 7 5 . 5 6 1 4 5 0 . 3K C F N 2 . 6 2 8 4 5 . 6 7 2 2 1 5 . 6 6K P F N 2 . 8 1 3 1 9 . 6 5 8 9 8 . 2 2K f F N 2）半精镗： 同理， 圆周切削分力公式： 为： /f m m r ，则 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 0 . 5 0 . 1 5 1 . 1 5 1 2 4 . 4 7 6C p PF a f K N 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 0 . 5 0 . 1 5 2 . 3 4 1 5 9 . 5 4p p PF a f K N 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 0 . 5 0 . 1 5 0 . 5 4 5 7f p PF a f K N 1 . 2 1 . 0 1 . 1 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 7 2 1 . 2 1 . 1 5 1 . 1 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 8 1 . 3 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 所以，有： 1 . 7 2 1 2 4 . 4 7 6 2 1 4 . 1K C F N 1 . 8 1 5 9 . 5 4 2 8 7 . 1 7K P F N 2 . 2 5 7 1 2 5 . 4K f F N 当夹紧力方向与切削力方向一致时，仅需要较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动。 故该夹具采用移动压板 夹紧机构，为了 方便操作，通过手动拧紧螺母将压板压紧工件。 由于夹紧力方向与切削力方向在水平上有一段距离，使工件在夹紧的地方产生了弯矩，如图： 总结与展望 23 图 弯 矩示意图 m a x 3 1 9 . 6 5 N既是 F 加上转矩 M，所以差分析与计算 该夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为 250。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差 。 与机床夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示： 由 参考文献 5可得： 两定位销 的定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 且： L=250得 0 3DW . 0 . 0 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 总结与展望 24 查 5表 1 2 15有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 、部件的设计与选用 位销选用 本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表： 表 位销 d H D 1D h 1h b 11允差 1418 12 15 2 5 1 4 1 表 位棱销 d H d L h 1h b 1b C 1C 公称尺寸 允差 4050 20 22 +5 5 3 8 1 6 夹紧装置的选用 该夹紧装置选用移动压板，其参数如表 表 动压板 公称直径 L B H l b 1b d K 总结与展望 25 6 45 20 8 19 定夹具体结构和总体结构 对夹具体的设计的基本要求 （ 1） 应该保持 精度和稳定性 在 夹具体表面重要的面，如安装 接触 位置，安装表面 的 刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体， 夹具体应该采用铸造 ，时效处理，退火 等处理方式 。 （ 2）应具有足够的强度 和刚度 保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。 （ 3）结构的方法和使用应该不错 夹较大的 工件的 外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。 再满足功能性要求（ 刚度和强度 ）前提下 ，应能减小体积减轻重量， 结构应该 简单。 （ 4）应便于铁屑去除 在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事 故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在 夹具体上面 。 （ 5）安装应牢固、可靠 夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。 总结与展望 26 加工过程中，夹具必承受 大的 夹紧力切削力，产生冲击和振动， 夹具 的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强 度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便 排出铁屑 。 具设计及操作的简要说明 如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧 方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。 此外，当夹具有制造误差，工作过 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 倒档变速叉 零件名称 倒档变速叉 共 1 页 第 1 页 材 料 坯 种 类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯可制 件 数 1 每 台 件 数 1 备注 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 10 铸造 铸造 机 一 20 铣 粗铣 24 右端面 机 二 立式铣床 铣刀，游标卡尺 30 钻 钻，扩，铰 16 孔 机 二 立式钻床 花钻，游标卡尺 40 热 淬火 E 表面和 面 机 二 50 铣 精铣 面 机 二 立式铣床 铣刀，游标卡尺 60 镗 镗 圆 机 二 镗床 刀，游标卡尺 70 铣 铣宽 15槽 机 二 立式铣床 铣刀，游标卡尺 80 钻 钻 纹底孔，攻丝 二 立式钻床 花钻，游标卡尺 85 钳 去毛刺 90 检验 检验入 库 1 课程设计（论文） 题 目 倒挡变速叉零件的机械加工工艺及夹具设计 所属部 所属专业 机械设计与制造 所属班级 学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 2 摘 要 此次设计是对变速叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具 ,并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。 关键词 变速叉，加工工艺，专用夹具，设计 3 is to to be is to as n of in at is 结与展望 4 目 录 摘 要 . 2 . 3 目 录 . 4 序 言 . 5 1 零件的分析 . 6 件的作用 . 6 件的工艺分析 . 6 2 工 艺规程的设计 . 8 定毛坯的制造形式 . 8 准的选择 . 9 定工艺路线 . 9 速叉的偏差计算 . 10 削用量以及机床的确定 . 11 3 镗 具设计 . 17 题的提出 . 17 位基准的选择 . 17 位元件及夹紧元件的选择 . 17 削力及夹紧力计算 . 18 . 20 、部件的设计与选用 . 21 . 21 . 21 定夹具体结构和总体结构 . 22 具设计 及操作的简要说明 . 23 总结与展望 . 24 参考文献 . 25 致 谢 . 27 总结与展望 5 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行 业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 倒档变速叉 工工艺规程及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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 ，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 总结与展望 6 1 零件的分析 件的作用 题目所给的是变速箱中的变速叉，它 的主要作用是推动倒档齿轮向输入轴传动齿轮移动并与之啮合，使汽车实现倒行。再换倒档时，拨叉将受到较大的冲击。 件的工艺分 析 该拨叉为精密铸件，铸造表面光洁，平整，无裂痕，毛刺，分层，缩孔，缩松等铸造缺陷。 从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精总结与展望 7 度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有 16 的孔表面粗糙度为 脚面尺寸要求公差尺寸为自由公差，表面粗糙度为 16轴线的垂直度为 粗糙度为 面要求淬火处理，硬度要求为 4553过分析该零件，其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 5 个加工表面分别是： （ 1） 16 孔的上端面 ; （ 2）加工 16 的孔内表面； （ 3）拨叉两端面，保证尺寸 9 （ 4）钻，扩，铰螺纹孔； （ 5）加工 弧槽 总结与展望 8 2 工艺规程 的设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 虑到变速叉运行时经常需要挂档倒车或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料的零件强度也能得到保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 有上述工艺要求与资料，对毛坯初步设计如下 : 6孔 由于 16以铸造，在毛坯设计时，不宜设计底孔，因此毛坯采用实心铸造，以确保毛坯成功率。 叉口 两侧面粗糙度均为 行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，毛坯的叉口厚度定为 粗糙度没有要求，直接铸出 总结与展望 9 准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺问题百出，更有甚者，造成生产无法进行。 1 粗基准的选择 对于零件而言，粗基准的选择对于后面的精加工至关重要，从零件图上看出，变速叉较不规则，所以粗基准不太容易选择，为了保证 16 孔的精 度要求，选 16 孔下端面为粗基准。 2 精基准的选择 以 16 孔下端面为粗基准，加工 16 孔的上端面，然后以加工过的上端面为精基准加工 16 内孔，从而保证加工精度。 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，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生总结与展望 10 产率。除此之外还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。 10 铸造 铸造 20 铣 粗铣 24右端面 30 钻 钻，扩，铰 16 孔 40 热 淬火 34端面 50 铣 精铣 60 镗 镗削 70 铣 铣宽 1580 钻 钻 丝 5 去毛刺 90 检验 检验入库 速叉的偏差计算 变速叉底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算 底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：由参考文献 4表 11 19。其余量值规定为 现 取 查 3可知其粗铣时精度等级为 铣平面时厚度偏差取 精铣：由参考文献 3表 59，其余量值规定为 小头孔的偏差及加工余量计算 参照参考文献 3表 2， 25,13 和参考文献 15表 1 8，可以查得： 孔 16： 钻孔的精度等级： 12表面粗糙度 ，尺寸偏差是 扩孔的精度等级： 10表面粗糙度 ，尺寸偏差是 铰孔的精度等级： 8，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 粗、精铣 15 槽 参 照参考文献 1表 21 5，得其槽边双边粗加工余量 2Z=深加工余量为 由参照参考文献 1表 21 5 的刀具选择可得其极限偏差：粗加工为 ，精加工为 。 总结与展望 11 削用量以及机床的确定 工序 30： 粗铣 24右端面 机床： 立 式铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8，此为细齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度 2pa 齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 31，取 600 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 2 / 7 2 0 / m i m m s m m 走刀次数为 1 机动时间 2 1221 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i ml l lt f 机动时间 2 122 6 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i l lt f 所以该工序总机动时间 22 0 . 5 8 m i nj j jt t t 工序 40： 粗铣 24另外一侧端面 机床： 立 式铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8，此为细齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度 2pa 齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 总结与展望 12 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 31，取 600 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 2 / 7 2 0 / m i m m s m m 走刀次数为 1 机动时间 2 1221 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i ml l lt f 机动时间 2 122 6 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i l lt f 所以该工序总机动时间 22 0 . 5 8 m i nj j jt t t 工序 50：钻、扩、铰孔 16。 机床：立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9 选高速钢锥柄麻花钻头。 （ 1）钻孔 切屑用量： 取背吃刀量 8pa 由参考文献 2可查出，根据 进给量 0 /f m m r ，切屑速度： 1 7 / m ， ，则修正后的切屑速度 1 7 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 / m i ，即 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 . 2 2 1 9 8 . 4 / m i 查参考文献 2表 1 9 5 / m 故实际切屑速度为 1 6 1 9 5 1 1 . 0 2 / m i 0 0 1 0 0 0 。 切屑用时： 1 c o t (1 2 )2 k m m=109 4 5，2 1l 12l 故121 1 2 1 0 1 0 . 2 4 m i n 1 4 . 40 . 4 8 1 9 5l ， 11 0 . 1 6 0 . 2 4 0 . 1 6 2 . 3t s ， 1 1 1 1( ) 0 . 0 6 (1 4 . 4 2 . 3 ) 0 . 0 6 1b x j ft t t t s ，1 1 1 1 1 1 7 . 7d j j f b xt t t t t s （ 2）扩孔 切屑用量： 取背吃刀量 由参考文献 2可查出，根据 进给量 0 /f m m r ，切屑速度： 2 5 / m ， ，则修正后的切屑速度 2 5 0 . 8 8 0 . 7 5 2 2 . 4 4 / m i ，即 1 0 0 0 1 0 0 0 2 2 . 4 4 3 6 0 . 7 / m i . 8s ， 查参考文献 2表 2 7 2 / m 故实际切屑速度为 1 9 . 8 2 7 2 1 6 . 9 / m i 0 0 1 0 0 0 。 切屑用时： 总结与展望 13 1 c o t (1 2 )2 k m m=109 4 5，2 1l 12l 故122 1 2 1 0 1 0 . 1 3 m i n 7 . 80 . 6 2 2 7 2l ， 22 0 . 1 6 7 . 8 0 . 1 6 1 . 2 5t s ， 2 2 2 2( ) 0 . 0 6 ( 7 . 8 1 . 2 5 ) 0 . 0 6 0 . 5 4b x j ft t t t s ，2 2 2 2 2 9 . 6d j j f b xt t t t t s （ 3）铰孔 切屑用量： 取背吃刀量 由参考文献 2可查出，根据 进给量 0 /f m m r ，切屑速度： 8 m ， ，则修正后的切屑速度 8 . 2 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i ，即 1 0 0 0 1 0 0 0 7 . 1 4 1 1 3 . 6 9 / m i ， 查参考文献 2表 9 7 / m 故实际切屑速度为 2 0 9 7 6 . 0 9 / m i 0 0 1 0 0 0 。 切屑用时： 1 c o t (1 2 )2 k m m=1010D ， 45，2 1l 12l 故123 2 5 0 . 1 9 1 3 0 . 2 9 m i n 1 7 . 40 . 8 1 9 7l ， 33 0 . 1 6 1 7 . 4 0 . 1 6 2 . 8t s ， 3 3 3 3( ) 0 . 0 6 1 . 2b x j ft t t t s ，3 3 3 3 3 2 1 . 4d j j f b xt t t t t s 。 工序 60： 铣叉口 机床： 立 式铣床 具： 根据机械加工工艺手册表 10用硬质合金 镶齿套面铣刀 铣刀寿命 T=180,B=40 1) 削深度 20所以有) 给量 查机械加工工艺师手册表 10表 10 ,进给量 f= 按机床行选取 f= 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=115s. 即 V=) 定机床主轴转速 100 机床说明书 (见工艺手册表 6与 近的机床转速为 选取 所以实际切削速度000 m 0 m当，工作台的每分钟进给量mf=10 7.5(mm/ 查机床说明书有0(mm/总结与展望 14 5) 削工时，按工艺手 册表 =6090=1.5( 045=铣两次的总时间为 序 110： 粗磨叉口两侧面及凸台面 。 机床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 50 40 167 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33 工件速度 18m/ 切削深度 纵向进给量 20行程 ) 3)切削工时 0002式中 9902 t 工序 60： 镗 圆 机床：立式镗床 具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 杆伸出长度取 切削深度为因此确定进给量 0 /f m m r 切削速度 V ：参照参考文献 3表 3 . 1 8 / 1 9 0 . 8 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 1 9 0 . 8 1 0 2 9 . 9 / m i 1 4 5 9 ，取 1 0 0 0 / m 实际切削速度 v ，： 3 . 1 4 5 9 1 0 0 0 3 . 0 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 工作台每分钟进给量0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 12l 总结与展望 15 刀具切入长度 1l ：10 . 5( 2 3 ) 2 2 . 8 730p m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间121 1 2 2 . 8 7 4 0 . 1 2 6 m i l lt f 所以该工序总机动工时 0 . 1 1 0 . 1 2 6 0 . 2 3 6 m i 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 序 160： 精磨叉口两侧面 。 机床 1)选择砂轮。见机械加工 工艺手册第三章中磨料 50 40 167 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33 工件速度 18m/削深度 向进给量 20行程 ) 3)切削工时 0002式中 9502 t 0.3(工序 130 ： 钻 纹底孔 ,倒角 机床：钻床 具：根据参照参考文献 3表 9，选硬质合金锥柄麻花钻头 切削深度 据参考文献 3表 查得：进给量 0 /f m m r ,切削速度 。 机床主轴转速 n ： m n ， 按照参考文献 3表 31，取 1 6 0 0 / m 。 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 6 1 6 0 0 0 . 5 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 30l 总结与展望 16 刀具切入长度 1l ： 1 6( 1 2 ) 1 2 0 2 422c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 。 加工基本时间 123 0 4 3 0 . 1 1 m i 2 2 1 6 0 0jL l lt 工序 140 ： 攻丝 孔选用机床为 臂机床，刀具选用丝锥，机械加工工艺手册第 2卷。 根据机械加工工艺手册第 2卷表 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 削速度计算公式为 m 3 查得参数为 , 具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 总结与展望 17 3 镗 圆 夹具设计 本夹具是用来 镗 圆 ,零件图中此孔与 16 的孔中心距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工 ,因此本工序加工时要考虑如何提高劳动生产率 ,降低劳动强度 ,重点是保证加工精度的问题 . 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更 加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 16 的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 16 孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的 16孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 位元件 及夹紧元件的选择 据上面所述，查参考文献 1，选用固定式定位销（长销）穿过 16的孔。由于此孔两侧面没加工，故用定位块进行支承。这样一销一面就限制了五个自由度，最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度，即一面两销定位。这样就可以完全定位了。 夹紧元件选用压板，由于压板种类很多，当选用转动压板时，其行程不够，选用 在充分比较分析的情况下，选用移动压板，其夹紧可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 总结与展望 18 图 移动压板（ 削力及夹紧力计算 镗刀材料： 5机夹单刃硬质合金镗刀），机床为： 参考文献 3，表 1 30k 粗 60k 精 10 15s 45 1）粗镗： 由 参考文献 12，查表 321 可得： 圆周切削分力公式： f mm r c m p k p o p s p r K K K K 查表 421 得： 150(取 175 4.0n 0 . 4175( ) ( ) 1 . 0 61 5 0 1 5 0 由表 621 可得参数： 0.1.1.11 . 0 6 1 . 0 8 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 1 5c m p k p o p s p r K K K K 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 2 . 5 0 . 2 1 . 1 5 7 7 5 . 5 6C p PF a f K N 同理：径向 切削分力公式 ： 中参数： 0.10.11 . 0 6 1 . 3 0 1 . 0 1 . 7 1 . 0 2 . 3 4p m p k p o p s p r K K K K 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 2 . 5 0 . 2 2 . 3 4 8 4 5 . 6 7p p PF a f K N 轴向 切削分力公式 ： 中参数： 0.10.11 . 0 6 0 . 7 8 1 . 0 0 . 6 5 1 . 0 0 . 5 4f m p k p o p s p r K K K K 总结与展望 19 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 2 . 5 0 . 2 0 . 5 4 3 1 9 . 6 5f p PF a f K N 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： 安全系数 6543210 式中：60 全系数，见参考文献 12表 121 可得： 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 8 7 1 . 2 1 . 2 1 . 4 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 6 2 1 . 2 1 . 2 1 . 5 1 . 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 8 1 所以，有： 1 . 8 7 7 7 5 . 5 6 1 4 5 0 . 3K C F N 2 . 6 2 8 4 5 . 6 7 2 2 1 5 . 6 6K P F N 2 . 8 1 3 1 9 . 6 5 8 9 8 . 2 2K f F N 2）半精镗： 同理， 圆周切削分力公式： 为： /f m m r ，则 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 0 . 5 0 . 1 5 1 . 1 5 1 2 4 . 4
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