机械制造技术课程设计-CA6140车床拨叉[ 831003]铣左端面夹具设计（全套图纸） .pdfVIP

i 课程设计 题 目 ca6140 车床拨叉加工工艺及 铣左端面夹具设计 所属系部 机械工程系 所属专业 机 械 设 计 与 制 造 所属班级 机 制 学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 摘摘 要要 本设计是基于拨叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。拨叉零件的主 要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容 易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加 工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以拨叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准， 以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平 面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面 和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过 程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可 以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。 关键词：拨叉类零件；工艺；夹具； 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 iii abstract this design is the special fixture for machining process of forked plectrum parts and process design based on. the main processing surface fork parts of the plane and a series of hole. in general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure machining accuracy hole easily. therefore, the design follows the surface after the first hole of the principle. and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure the accuracy of the hole. the supporting hole of the input shaft and the output shaft of the benchmark by a shifting fork as a rough benchmark, the top two holes as a precision technology base. main processing process arrangement is to support hole positioning processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology. in addition to the follow- up processes individual processes are used in the top plane positioning technology and other processing kong and plane. the supporting hole processing system using the method of coordinate boring. the whole process selection of combined machine tool. the special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not self- locking, therefore the production efficiency is higher, suitable for high- volume, line processing, can meet the design requirements. key words: fork parts; technology; fixture; iv 目 录 摘摘 要要 . ii abstract. iii 目 录 iv 第第 1 章章 绪论绪论 1 1.1 机械加工工艺概述 . 1 1.2 机械加工工艺流程 1 1.3 夹具概述 2 1.4 机床夹具的功能 3 1.5 机床夹具的发展趋势 3 1.5.1 机床夹具的现状机床夹具的现状 . 3 1.5.2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向 . 4 第第 2 章章 零件的工艺性分析零件的工艺性分析 5 2.1 零件的作用 5 2.2 零件的工艺分析 6 第第 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 7 3.1 确定毛坯的制造形成 7 3.2 基准的选择 8 3.3 制定工艺路线 8 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 10 3.5 确定切削用量及基本工时 11 第第 4 章章 设计铣左端面的夹具设计设计铣左端面的夹具设计 22 4.1 提出问题 . 22 4.2 夹具设计 . 22 4.2.1 定位基准的选择 22 4.2.2 定位误差的分析 22 4.2.3 铣削力及夹紧力计算 22 4.2.4 夹具设计说明 23 v 结 论 24 参 考 文 献 25 致 谢 26 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺概述 机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其 成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改 变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如 一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的 流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质 等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的， 粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步 骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将 有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可 能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂 根据实际情况编写的特定的加工工艺。 1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它 是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成 工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的 工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、 切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济 效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技 术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完 善。 1.3 夹具概述夹具概述 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处 理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不 可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机 床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹 具设计是一项重要的技术工作。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺 自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中， 其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影 响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 3 1.4 机床夹具的功能机床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，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工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面 与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度 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变的操作。 由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此， 夹紧为工件提供了安全、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和导向。 （1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块， 它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其 进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有 导向功能。 1.5 机床夹具的发展趋势机床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高， 夹具已从一种辅助工具发展成为门类 齐全的工艺装备。 1.5.1 机床夹具的现状机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类 总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈 的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产 的企业中，约 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。 特别是近年来，数控机床（nc） 、加工中心（mc） 、成组技术（gt） 、柔性制造系统（fms） 4 等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 1.5.2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的 结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的 高精度三爪卡盘，其定心精度为 5m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1m 内；又如 用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 0.20.5m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减 轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装 置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上 使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为 2600r/min 的条件下仍能牢 固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等 方式，以适应可变因素的能力。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、 拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 5 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订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，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相 近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、 元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件 或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部 件的国家标准：gb/t2148t225991 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的 标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 第第 2 章章 零件的工艺性分析零件的工艺性分析 2.1 零件的作用零件的作用 题目给定的零件是 ca6140 拨叉（见附图 1）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进行工作。获得所需要的速度和扭矩宽度为 30mm 的 面寸精度要求很高，因为在拨叉拨动滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不够或间隙很大时， 滑移齿轮得不到高的位置精度，所以宽度为 30mm 的面槽和滑移齿轮的配合精度要求很 高。 6 2.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 分析零件图可知，该拨叉形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可得到基本形状，减少 了工序加工，又节约了材料。除了拨叉上表面外，其余加工表面精度低，不需要高度机 床加工，可通过铣削、钻床等车床的粗加工就可以达到要求；而主要工作表面-拨叉 上表面加工精度虽然较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的 加工出来。由此可见，该零件工艺性较好。 ca6140 拨叉共有三组加工表面 （1） 零件两端面， 可以后端面加工精度高， 可以先以后端面为粗基准加工右端面， 再以前端面为精基准加工左端面； 7 (2） 以花键中心线为基准的加工面： 这一组面包括 25h7 的六齿方花键孔、 22h12 的花键底孔、两端的 2x150 倒角和距花键中心线为 22mm 的上顶面； （3) 以工件右端面为基准的 18h11mm 的槽、上顶面的 2-m8 通孔和 5 锥孔。 经上述分析可知， 对于后两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用 夹具加工另一组表面。 第第 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造形成确定毛坯的制造形成 （1）选择毛坯 零件材料为 ht200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能良好，考虑到零件加工表面少， 精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既没有变载荷，又属间歇性工作，故选用金 属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。 零件的形状简单，因此毛坯形状需要与零件形状尽量接近，又因内花键较小，因此不 可直接铸出。 （2)确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 1.公差等级 由拨叉的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为 it10 2.零件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面粗糙度 ra 均大于等于 1.6um 3.机械加工余量 由铸件铸造类型为金属铸造，因此加工余量等级选用 f 机械加工余量为 3 8 3.2 基准的选择基准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准的选择的正确与合理，可 以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，加工工艺过程中将会出现很多问题， 使生产无法进行。 （1）粗基准的选择 因为要保证花间道中心线垂直于右端面，所以40 的外圆表面 为粗基准。 （2）精基准的选择 为保证定位基准和工序基准重合，加工 2m8、5 锥孔、18h11 槽以零件的左端面和花键的中心线为精基准，铣上顶面以花键中心线为精基准。 3.3 制定工艺路线制定工艺路线 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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配 以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外好应当考虑经济效果，以便使 生产成本尽量下降。 9 1、 工艺路线方案一 工序 10：粗、精铣后端面； 工序 20：钻、扩花键底孔22h12； 工序 30：倒角 1.5 x 15； 工序 40：粗、精铣上顶面； 工序 50：粗、精铣 18h11 底槽； 工序 60：钻 2m8 通孔并攻丝，钻5 锥孔； 工序 70：拉内花键25h7； 工序 80：挫圆角； 工序 90：去毛刺，清洗； 工序 100：终检。 2、 工艺路线方案二 工序 10：粗、精铣后端面； 工序 20：钻、扩花键底孔22h12； 工序 30：倒角 1.5 x 15； 工序 40：拉内花键25h7； 工序 50：粗、精铣 18h11 底槽； 工序 60：粗、精铣上顶面； 工序 70：钻 2m8 通孔并攻丝，钻5 锥孔； 工序 80：挫圆角； 工序 90：去毛刺，清洗； 工序 100：终检。 3、 两套工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于： 方案一把拉内花键25h7 放在粗、 精铣 18h11 底槽之 后，这样后面的工序 50、工序 60、工序 70 很难对工件进行定位和夹紧。造成生产率的 下降。而工艺路线二把花键底孔22h12 钻削出来并倒角后紧接着就拉内花键25h7。 这样后面的工序就很容易对工件进行定位和夹紧，即以花键中心线进行定位、进行螺旋 10 夹紧。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠。 通过以上两种工艺路线的优缺点分析。最后确定工艺路线二为该零件的加工路线，工 艺过程详见加工工序卡片。 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ca6140 拨叉（编号 831003） ”零件材料为 ht200，毛坯重量约为 0.84kg。生产类型 为中批量生产。采用铸造毛坯。 根据上述原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸以及 毛坯尺寸如下： 1、后端面加工余量 后端面有 30.8mm 的加工余量，足以把铸铁的硬质表面层切除。后端面粗铣一次、 精铣一次。粗铣加工余量 2.8mm、工序经济精度等级 it11、公差值 0.22mm。精铣加工余 量 0.2mm、工序经济精度等级 it7、公差值 0.035mm、表面粗糙度 ra3.2um、工序基本尺 寸 80mm。 2、矩形花键底孔 要求以花键外径定心， 故先钻中心孔。 再扩最后拉削内孔尺寸为22h12 （见零件图） 。 参照金属机械加工工艺人员手册表 359 确定孔加工余量的分配： 钻孔20mm。工序经济加工精度等级 it11、公差值 0.13mm； 扩孔22h12mm、工序经济加工精度等级 it10、公差值 0.084mm、粗糙度 ra6.3um； 拉内花键，花键孔以外径定心，拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册 取 2z=1mm。 3、18h11 底槽的加工余量 槽底面粗铣余量为 35mm。槽侧面的铣削余量为 17.9mm、工序经济精度等级为 it12、 公差值 0.25mm、槽底面表面粗糙度 ra6.3um。精铣的加工余量为侧面余量 0.1mm、工序 经济精度等级为 it9、公差值为 0.021mm、侧面粗糙度为 ra3.2um。 4、上顶面的加工余量 此工序为两个工步：、粗铣上顶面 、精铣上顶面 粗铣加工余量为 2.8mm、工序经济加工精度等级为 it11、公差值 0.22mm； 精铣加工余量为 0.2mm、工序经济加工精度等级为 it7、公差值 0.035mm、表面粗糙度 ra3.2um。 11 3.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 10:以40 外圆为基准，粗、精铣后端面。 1、 加工条件： 工件材料：ht200， ab gp16 . 0 = hbshb241190= ,铸造。 加工要求：粗、精铣后端面，尺寸保证 80mm。 机床: 型立式铣床51x 刀具材料：镶齿铣刀 2. 计算切削用量： 工步 1：粗铣 背吃刀量为 mmap8 . 2= 进给量的确定：机床的功率 510kw，工件夹具系统的刚度为中等条件，按切削用 量简明手册中表 3.3 选取该工序的每齿进给量为 zmmfz/2 . 0= 。 铣削速度：参考机械制造技术基础课程设计指导教程得，选用镶齿铣刀，其中在 10/80/=zd 的条件下选取。铣削速度为 min/40mv = 。有公式 = d r n 1000 可以得到： ()min/15.159 80 401000 rn= = 。 由于手册中的 x51 型立式铣床的主轴转速为 ()min/160 rn = ，所以，实际铣削速度为： ()min/19.40 1000 8014 . 3 160 1000 m dn v= = 。 基本时间 t：根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角 = 90 r k ）的基本时间计算公式： mz f lll t 21+ + = 。其中， mml75= ， mml31 2 = ，取 mml2 2 = ， mmae40= 。则有： mmaddl e 36 . 7 2)408080(5 . 0)31 ()(5 . 0 22 2 2 1 =+=+= 。 min/320160102 . 0mmnzfnff zmz = ()() s f lll t mz 82.15min264 . 0 320 236 . 7 75 21 = + = + = 12 工步 2：精铣 背吃刀量的确定 mmap2 . 0= 。 进给量的确定：由切削用量简明手册中表 3.3，按表面粗糙度为 umra2 . 3= 的条 件选取，该工序的每转进给量为 rmmf/8 . 0= 。 铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀， 10/80= z d ， zmmf/08 . 0 = 的条件选取，铣削速度 v 为 min/6 .57 mmv = 。由公式 = d r n 1000 可以求得铣刀转速 min/3 .229 rn = 。参照机械制造技术基础课程设计指导教程中 4-15 的 x51 立式铣床 的主轴转速，选取转速为 min/210rn = 。再将此转速代入上面公式。可以求得： min/78.52 1000 mm dn v= 。 基本时间的确定：根据机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5-43 中面铣刀 铣平面（对称铣削、主偏角 = 90 r k ）的基本时间公式 () mz f lll 21 t + = ，可以求得该工序 的基本时间，其中 mml75= ， mml31 2 = ，取 mml2 2 = ， mmae40= ， mml36 . 7 1 = ， 得： min/168min/210/8 . 0mmrrmmnffmz= ()() s f lll t mz 13.30min502 . 0 168 36 . 7 275 21 = + = + = 。 工序 20：以40mm 外圆为基准钻、扩花键底孔22h12mm 1、加工条件： 工件材料：ht200， ab gp16 . 0 = hbshb241190= ,铸造。 加工要求：钻花键底孔，尺寸保证 20mm。 机床： 型立式钻床525z 刀具材料：高速钢直柄麻花钻20mm、扩孔钻22mm 计算切削用量： 13 工步 1：钻20mm 花键底孔 背吃刀量： mmap20= 进给量的确定：选取该工步的每齿进给量 rmmf/3 . 0= 。 切削用量的计算：因为该工件的材料为 ht200，所以选取切削速度为 min/22mv = 。 由式 = d v n 1000 可以求得： min/32.350 20 221000 rn= = 参照机械制造技术基础课程设计指导教程中表 4-9 所列的 型立式钻床525z 的主 轴转速。 先取 min/392rn = ， 再将 n 代入 = d v n 1000 中， 得到： min/ 6 . 24 1000 20392 mv = 基本时间 t： 其 中 mml80= ， ()mmk d l r 66.12166 . 1 1021cot 2 1 =+=+= ， mml41 2 = ， 取 mml2 2 = 。所以基本时间 t 为： () s nf lll t48.14min24 . 0 3923 . 0 266.1280 21 = + = + = 工步 2：扩20mm 花键底孔至22h12mm 背吃刀量确定 mmap1= 。 进给量的确定：由切削用量简明手册中表 2.10 的资料，选取该工件的没转进给 量 rmmf/1 . 1= 。 切削速度的确定：根据相关资料，确定： m/min8 . 8221 . 04 . 0= 钻 vv 由公式 = d v n 1000 。可以得到： min/ 4 . 127 22 8 . 8 1000rn= 按机床选取 min/140rn = ，得到切削速度 min/67 . 9 1000 m dn v= 基本时间 t： 14 其中 mml80= ， ()min/66 . 3 166 . 1 121cot 2 1 mmk d l r =+=+= ， mml41 2 = 取 mml2 2 = 。所以基本时间 t 为： () s nf lll t 4 . 33min56 . 0 1401 . 1 266 . 3 80 21 = + = + = 工序 30：以40mm 外圆为基准，倒角 1.5 x 15 加工条件 工件材料：ht200, ab gp16 . 0 = hbshb241190= ,铸造。 加工要求：倒角 1.515 机床： 车床13163c 刀具材料：专用刀具。 此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 按切削用量简明手册表 1.24 可以查出 当160241hbs 工艺过程详见加工工序卡片 mmap8 . 2 rmmf/6 . 0 min/41mvc kwpc4 . 3= 按 13163c 车床说明书 主电机功率 kwp11= 可见 c p 比 p 小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 钻削功率检验按切削用量简明手册表 2.21 当 mmdo21= mmf64 . 0 = 查得转矩 mnm=8 .61 切削用量简明手册表由表 2.32 得功率公式 kw d vm p cc c 67 . 1 2130 17 8 . 61 30 0 = = 按 13163c 车床说明书 主电机功率 kwp11= 可见 c p 比p小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要求。 15 工序 40：拉内花键25h7 1、加工条件： 工件材料：ht200，铸件； 加工要求：花键底孔粗糙度 ra6.3m，键槽侧面粗糙度 ra3.2m，键槽底面粗糙度 ra1.6m，键槽尺寸 6mm，偏差代号 h9； 刀具：高速钢拉刀；切削液：乳化液； 机床：拉床。 确定齿升量：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿升量为 0.06mm； 切削速度：查有切削简明手册有切削速度为 0.06m/s（3.6m/min） ； 切削工时： t=zblk/1000vfzz 式中： b z 单面余量 1.5mm(由22mm 拉削到25mm)； l 拉削表面长度，80mm； 考虑校准部分的长度系数，取 1.2； k 考虑机床返回行程系数，取 1.4 ； v 拉削速度（m/min） ； fz 拉刀单面齿升； z 拉刀同时工作齿数，z=l/p； p 拉刀齿距。 lp)9 . 125. 1 (= 所以 mmp1280)9 . 125. 1 (= 因为拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/127 所以其本工时 tm=1.5801.21.4/1000 3.60.067=0.13min=7.8s 。 工序 50：粗、精铣 18h11 底槽 加工条件 工件材料：ht200, ab gp16 . 0 = hbshb241190= ,铸造。 16 加工要求：以花键中心线为基准粗、精铣 18h11 底槽、底面表面粗糙度 umra3 . 6= 、 侧面表面粗糙度 umra2 . 3= 。 机床：立式升降台铣床（ 52xk） 刀具材料：根据实用机械加工工艺师手册表 21-5 选用高速钢镶齿三面刃铣刀。 外径 160mm，内径 40mm，刀宽粗铣 16mm，精铣 18mm，齿数为 24 齿。 工步 1、粗铣 16 槽 铣削深度 p a ： 33 p amm= 每齿进给量 f a ：查机械加工工艺手册表 2.4-75，得 0.2 0.3/ f amm z= ，取 0.2/ f amm z= 。 铣削速度v：查机械加工工艺师手册表 30-33，得 14 min m v = 机床主轴转速n： 10001000 14 27.9 /min 3.14 160 v nr d = 查机械加工工艺手册表 3.1-74 取 30 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 160 30 0.25/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f v ： 0.224 30/602.4/ ff va znmm s= 工作台每分进给量 m f ： 2.4/144/min mf fvmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 40lmm= 刀具切入长度 1 l ： 1 0.5(1 2)ld=+ =81mm 刀具切出长度 2 l ：取 mml2 2 = 走刀次数 1 次 机动时间 1 j t ： 12 1 4081 2 0.85min 144 j m lll t f + = 17 工步 2、精铣 18 槽 切削深度 p a ： 35 p amm= 根据机械加工工艺手册表2.4 76 查得：进给量 0.05/ f amm z= ,查机械加工工 艺手册表 2.4-82 得切削速度 23/minvm= ， 机床主轴转速n： 1000100023 45.8 /min 3.14 160 v nr d = ， 查机械加工工艺手册表 3.1-74 取 47.5 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 160 47.5 0.40/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f v ： 0.05 2447.5/600.95/ ff va znmm s= 工作台每分进给量 m f ： 0.18/57/min mf fvmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 40lmm= ， 刀具切入长度 1 l ： 1 0.5(1 2)ld=+ =81mm 刀具切出长度 2 l ：取mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1 j t ： 12 1 40812 1.52min 57 j m lll t f + = 本工序机动时间 12 0.85 1.522.37min jjj ttt=+=+= 工序 60：粗、精铣上顶面 机床：立式升降台铣床 5012x 刀具：根据实用机械加工工艺手册表 10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀，规格 为： 160,40,32dmm dmm lmm= ，齿数为 12 齿。 工步 1、粗铣上端面 18 铣削深度 p a ： mmap2= 每齿进给量 f a ：查机械加工工艺手册表 2.4-75， 0.15 0.25 f mm a z = ，取 0.20 f mm a z = 。 铣 削 速 度 v ： 查 实 用 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表11-94 ， 得 15 200.25 0.33 min mm v s = ，取 0.3mv s = 机床主轴转速n： 10001000 0.3 60 35.83 /min 3.14 160 v nr d = 查机械加工工艺手册表 3.1-74 取 37.5 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 160 37.5 0.31/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f v ： 0.2 12 37.5/601.5/ ff va znmm s= 工作台每分进给量 m f ： 1.5/90/min mf fvmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 80lmm= 刀具切入长度 1 l ： 1 0.5(1 2)ld=+ =82mm 刀具切出长度 2 l ：取 mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1 j t ： 12 1 80822 1.82min 90 j m lll t f + = 工步 2、精铣上端面 切削深度 p a ： 1 p amm= 根据实用机械加工工艺师册表 11-91 查得：每齿进给量 0.01 0.02/ f amm z= ,取 0.02/ f amm z= ，根据实用机械加工工艺师册表 11-94 查得切削速度 18/minvm= 19 机床主轴转速n： 10001000 18 33.1 /min 3.14 160 v nr d = ， 按照机械加工工艺手册表 3.1-74 取 37.5 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 160 37.5 0.31/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f v ： 0.02 12 37.5/601.5/ ff va znmm s= 工作台每分进给量 m f ： 1.39/83.6/min mf fvmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 20lmm= ， 刀具切入长度 1 l ： 1 0.5(1 2)ld=+ =81mm 刀具切出长度 2 l ：取 mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1 j t ： 12 1 2081 2 1.23min 83.6 j m lll t f + = 本工序机动时间 12 1.821.233.05min jjj ttt=+=+= 工序 70：钻 8m 孔并攻丝 机床：摇臂钻床3025z 刀具：根据参照机械加工工艺手册表 4.3-9 硬质合金锥柄麻花钻头。 工序 1、钻孔 6.7 钻孔前铸件为实心，根据上文所的加工余量先钻孔到 6.7mm 再攻丝，所以 6.7dmm= 。 钻削深度 p a ： 9.5 p amm= 进给量 f ：根据机械加工工艺手册表 2.4-38，取 rmmf/33. 0= 切削速度v：参照机械加工工艺手册表 2.4-41，取 0.41 /vm s= 机床主轴转速n，有： 20 10001000 0.41 60 1169.31 /min 3.14 6.7 v nr d = ， 按照机械加工工艺手册表 3.1-31 取 1600 /minnr= 所以实际切削速度v： 3.14 6.7 1600 0.56/ 10001000 60 dn vm s = 切削工时 被切削层长度l： 42lmm= 刀具切入长度 1 l ： 1 6.7 (1 2)12012.893 22 r d lctgkctgmmmm=+=+ = 刀具切出长度 2 l ： mml41 2 = 取 2 2lmm= 走刀次数为 1，钻孔数为 2 个 机动时间 1 j t ： 1 4232 220.5min 0.33 1600 j l t fn + + = 工序 2、攻 2-m8 螺纹通孔 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：查机械加工工艺手册表 1.8-1 得所加工螺纹孔螺距 1.25pmm= ,因此 进给量 1.25/fmm r= 切削速度v：参照机械加工工艺手册表 2.4-105，取 0.133/7.98/minvm sm= 机床主轴转速n： 0 10001000 7.98 317.68 /min 3.14 8 v nr d = ，取 350 /minnr= 丝锥回转转速n回：取 350 /minnr= 回 实际切削速度 v ： 0 3.14 8 350 0.15/ 10001000 60 d n vm s = = 被切削层长度l： 9.5lmm= 刀具切入长度 1 l ： 1 (1 3)3 1.253.75lfmm= = 刀具切出长度 2 l ： 2 2 33 1.253.75lfmm= =（） ，加工数为 2 机动时间 2j t ： 21 1212 2 9.53.753.759.53.753.75 220.13min 1.5 3501.5 350 j llllll t fnfn + =+=+ 回 （）（） 本工序机动时间 j t ： 12 0.50.130.63min jjj ttt=+=+= 。 22 第第 4 章章 设计铣左端面的夹具设计设计铣左端面的夹具设计 4.1 提出问题提出问题 利用本夹具定位毛坯铣削工件左端面左端面。由于是第一道工序，工序 5，其他表面都未曾加 工。由于左端面要进行钻孔，而铣削上下表面要以花键孔的中心线为工序基准，所以花 键孔的中心线与左端面的垂直度也应有所要求，因此铣削左