拔叉工艺卡片和说明书(ca6140车床831007钻m8螺纹孔).doc

1 机械制造技术课程设计机械制造技术课程设计 设计题目：设计设计题目：设计“拨叉拨叉 831007”零件的机械加工工艺规程及零件的机械加工工艺规程及 某一工序的专用夹具（生产纲领：中批）某一工序的专用夹具（生产纲领：中批） 设计要求：设计要求： 零件图零件图 1 张张 毛坯图毛坯图 1 张张 机械加工工艺过程综合卡片机械加工工艺过程综合卡片 1 套套 专用夹具装配图专用夹具装配图 1 张张 夹具体零件图夹具体零件图 1 张张 课程设计说明书课程设计说明书 1 份份 2 目录目录 序言序言2 2 1 1、零、零 件件 的的 分分 析析3 3 1.11.1 零件的作用零件的作用3 3 1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析3 3 1.31.3 位置要求：位置要求：3 3 2 2、工、工 艺艺 规规 程程 设设 计计3 3 2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 3 3 2.22.2 基面的选择基面的选择4 4 2.2.12.2.1 粗基准的选择：粗基准的选择： 4 4 2.2.22.2.2 精基准的选择：精基准的选择： 4 4 2.32.3 制定工艺路线制定工艺路线4 4 2.3.12.3.1 工艺路线方案一：工艺路线方案一： 4 4 2.3.22.3.2 工艺路线方案二工艺路线方案二 5 5 2.3.32.3.3 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 5 5 2.42.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定机械加工余量、工序尺寸及公差的确定: :6 6 3 3、 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时7 7 工序工序 以毛坯底边为基准，钻以毛坯底边为基准，钻 20mm20mm 孔孔, , 扩孔至扩孔至 21.8mm21.8mm，铰孔至，铰孔至 2222+0. +0.0 0021021mm mm 7 7 1.1.加工条件加工条件 7 7 2.2.计算切削用量计算切削用量 8 8 工序工序 以底端面为基准，铣以底端面为基准，铣 4040 上端面，保证其尺寸要求及粗糙度上端面，保证其尺寸要求及粗糙度8 8 1.1.加工条件加工条件 8 8 2.2.计算切削用量计算切削用量 9 9 工序工序 以以 4040 为精基准，镗为精基准，镗 5555+0. +0.0 04 4 mm mm，镗，镗 7373+0. +0.0 05 5 mm mm 保证其尺寸和保证其尺寸和 粗糙度粗糙度9 9 1.1.加工条件加工条件 9 9 2.2.计算切削用量计算切削用量 1010 3.3. 计算基本工时计算基本工时 1010 工序工序 以以 4040 为精基准，钻孔至为精基准，钻孔至 7mm,7mm, 铰孔至铰孔至 8mm8mm 确保孔内粗糙度为确保孔内粗糙度为 1.61.6 1111 1.1.加工条件加工条件1111 2.2.计算切削用量计算切削用量 1111 工序工序 以以 22mm22mm 孔为精基准，钻孔为精基准，钻 7mm7mm 孔孔 1111 1.1.加工条件加工条件 1111 2.2.计算切削用量计算切削用量 1111 3.3.计算切削基本工时计算切削基本工时 1212 工序工序 以以 4040 上端面为精基准，攻上端面为精基准，攻 M8M8 螺纹螺纹 1212 1.1.加工条件加工条件 1212 2.2.切削用量切削用量 1313 3.3.计算切削基本工时计算切削基本工时 1313 工序工序 以以 2222mmmm 孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为 4 4mmmm，使其粗糙，使其粗糙 度为度为1313 1.1.加工条件加工条件 1313 2.2.计算切削用量计算切削用量 1313 3.3.计算切削基本工时计算切削基本工时 1414 3 4 4、夹具设计、夹具设计1414 4.14.1 问题的提出问题的提出1414 4.24.2 夹具设计夹具设计 1414 4.2.14.2.1 定位基准选择定位基准选择1414 4.2.24.2.2 切削力及夹紧力计算切削力及夹紧力计算1414 4.2.34.2.3 具体夹具的装配图见附图具体夹具的装配图见附图1616 4.2.44.2.4 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明1616 设计总结设计总结1616 参考文献参考文献: :1616 序言序言 课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课 之后进行的之后进行的. .这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的 总复习总复习, ,也是一次理论联系实际的训练也是一次理论联系实际的训练, ,因此因此, ,它在我们大学生活中占有重要的地它在我们大学生活中占有重要的地 位。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，为今后打下一个一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后打下一个 良好的基础。良好的基础。 1 1、零、零 件件 的的 分分 析析 1.11.1 零件的作用零件的作用 题目所给的零件是题目所给的零件是 CA6140CA6140 车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换车床的拨叉。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。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。 零件上方的零件上方的 22mm22mm 孔与操纵机构相连，二下方的孔与操纵机构相连，二下方的 55mm55mm 半孔则是用于与所控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，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。加工时分开。 1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 零件的材料为零件的材料为 HT200HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、，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。置要求。 需要加工的表面：需要加工的表面： 4 1.1.小孔的上端面、大孔的上下端面；小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.2.小头孔小头孔 2222mmmm 以及与此孔相通的以及与此孔相通的mmmm 的锥销孔、的锥销孔、螺纹孔；螺纹孔； 88M 3.3.大头半圆孔大头半圆孔mmmm； 55 1.31.3 位置要求：位置要求： 小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.05mm0.05mm、大孔的上下端面与、大孔的上下端面与 小头孔中心线的垂直度误差为小头孔中心线的垂直度误差为 0.07mm0.07mm。 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。要求采用常规的加工工艺均可保证。 2 2、工、工 艺艺 规规 程程 设设 计计 2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为零件材料为 HT200HT200。考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结。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 级级 CT9CT9 级，已知此拨叉零件的生产纲领为级，已知此拨叉零件的生产纲领为 50005000 件件/ /年，可确定该拨叉生产类型年，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：加工过程工序划分阶段；工序适当集为大批生产，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 中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 2.22.2 基面的选择基面的选择 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，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。百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。 2.2.12.2.1 粗基准的选择：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。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。全定位。 2.2.22.2.2 精基准的选择：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“基准重合基准重合”原则和原则和 5 “基准统一基准统一”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。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基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。寸换算，这在以后还要专门的计算，此处不再重复。 2.32.3 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。之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 2.3.12.3.1 工艺路线方案一：工艺路线方案一： 工序工序 粗铣粗铣 40mm40mm 孔的两头的端面，孔的两头的端面，73mm73mm 孔的上下端面。孔的上下端面。 工序工序 精铣精铣 40mm40mm 孔的两头的端面，孔的两头的端面，73mm73mm 孔的上下端面。孔的上下端面。 工序工序 粗镗、半精镗、精镗粗镗、半精镗、精镗 55mm55mm 孔至图样尺寸。孔至图样尺寸。 工序工序 钻、扩、铰两端钻、扩、铰两端 22mm22mm 孔至图样尺寸。孔至图样尺寸。 工序工序 钻钻 M8M8 的螺纹孔，钻的螺纹孔，钻 8mm8mm 的锥销孔钻到一半，攻的锥销孔钻到一半，攻 M8M8 的螺纹。的螺纹。 工序工序 铣断保证图样尺寸。铣断保证图样尺寸。 工序工序 去毛刺，检验。去毛刺，检验。 2.3.22.3.2 工艺路线方案二工艺路线方案二 工序工序 以毛坯底边为基准，以毛坯底边为基准， 钻钻 20mm20mm 孔孔, , 扩孔至扩孔至 21.8mm,21.8mm, 铰孔至铰孔至 2222+0.0 +0.00 02121mm mm，保证孔的粗糙度。，保证孔的粗糙度。 工序工序 以底端面为基准，铣以底端面为基准，铣 40mm40mm 上端面，保证其尺寸要求及粗糙度，上端面，保证其尺寸要求及粗糙度， 与与 2222 的垂直度为的垂直度为 0.050.05。 工序工序 以以 4040 为精基准，镗为精基准，镗 5555+0. +0.0 04 4 ，镗 ，镗 7373+0 +00 0.5.5 保证其尺寸和粗 保证其尺寸和粗 糙度，与糙度，与 2222 孔的垂直度为孔的垂直度为 0.070.07。 工序工序 以孔以孔 4040 为精基准，钻孔至为精基准，钻孔至 7mm,7mm, 铰孔至铰孔至 8mm8mm 确保孔内粗糙确保孔内粗糙 度为度为 1.61.6。 工序工序 以以 22mm22mm 孔为精基准，钻孔为精基准，钻 7mm7mm 孔。孔。 工序工序 以以 4040 上端面为精基准，攻上端面为精基准，攻 M8mmM8mm 螺纹。螺纹。 工序工序 以以 22mm22mm 孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为 4mm4mm，使其粗，使其粗 6 糙度为糙度为 6.36.3。 工序工序 去毛刺，检验。去毛刺，检验。 2.3.32.3.3 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与 22mm22mm 的孔有垂直度的孔有垂直度 要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完 22mm22mm 的孔，再以孔的中的孔，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 加工加工 22mm22mm 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 22mm22mm 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 体现了基准重合的原则。这样一比较最终的工艺方案为：体现了基准重合的原则。这样一比较最终的工艺方案为： 工序工序 以毛坯底边为基准，以毛坯底边为基准， 钻钻 20mm20mm 孔孔, , 扩孔至扩孔至 21.8mm,21.8mm, 铰孔至铰孔至 2222+0.0 +0.00 02121 mm mm，保证孔的粗糙度。，保证孔的粗糙度。 工序工序 以底端面为基准，铣以底端面为基准，铣 40mm40mm 上端面，保证其尺寸要求及粗糙度，上端面，保证其尺寸要求及粗糙度， 与与 2222 的垂直度为的垂直度为 0.050.05。 工序工序 以以 4040 为精基准，镗为精基准，镗 5555+0. +0.0 04 4 mm mm，镗，镗 7373+0. +0.0 05 5 mm mm 保证其尺寸保证其尺寸 和粗糙度，与和粗糙度，与 22mm22mm 孔的垂直度为孔的垂直度为 0.070.07。 工序工序 以孔以孔 4040 为精基准，钻孔至为精基准，钻孔至 7mm,7mm, 铰孔至铰孔至 88 确保孔内粗糙度确保孔内粗糙度 为为 1.61.6。 工序工序 以以 22mm22mm 孔为精基准，钻孔为精基准，钻 7mm7mm 孔。孔。 工序工序 以以 4040 上端面为精基准，攻上端面为精基准，攻 M8mmM8mm 螺纹。螺纹。 工序工序 以以 22mm22mm 孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为 4mm4mm，使其粗，使其粗 糙度为糙度为 6.36.3。 工序工序 去毛刺，检验。去毛刺，检验。 2.42.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定机械加工余量、工序尺寸及公差的确定: : “CA6140“CA6140 车床拨叉车床拨叉”零件材料为零件材料为 HT200HT200，毛坯重量约为，毛坯重量约为 1.6,1.6,生产类型生产类型 为大批生产，采用砂型铸造毛坯。为大批生产，采用砂型铸造毛坯。 7 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：序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.1.外圆表面（外圆表面（40mm40mm 及及 73mm73mm 外表面）外表面） 考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度 CT9CT9 即可。又因它们是对即可。又因它们是对 称的两个零件最后还需铣断，故对称的两个零件最后还需铣断，故对 40mm40mm 的中心轴线的尺寸偏差为的中心轴线的尺寸偏差为 1201.25mm1201.25mm 的范围内。的范围内。 2.2. 两小孔两小孔 mmmm。 毛坯为实心，两内孔精度要求界于毛坯为实心，两内孔精度要求界于 IT7IT8IT7IT8 之间，参照之间，参照切削加工简明实切削加工简明实 用手册用手册表表 8-218-21 确定工序尺寸及余量：确定工序尺寸及余量： 钻孔：钻孔：20mm20mm 2Z=0.8mm2Z=0.8mm 扩孔：扩孔：21.8mm21.8mm 2Z=1.8mm2Z=1.8mm 铰孔：铰孔： 2222+0.0 +0.00 02121 mm mm 2Z=0.2mm2Z=0.2mm 3.3.中间孔（中间孔（55mm55mm 及及 73mm73mm） 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 1-131-13 得：孔得：孔 的铸造毛坯为的铸造毛坯为 49mm49mm、 73mm73mm 的孔是在的孔是在 55mm55mm 孔的基础之上镗削加工得到，孔的基础之上镗削加工得到， 其轴向尺寸上下表面距离为其轴向尺寸上下表面距离为 30mm30mm，由于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得，由于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得 到。参照到。参照切削加工简明实用手册切削加工简明实用手册表表 8-958-95 确定确定 73mm73mm 工序尺寸及余量：工序尺寸及余量： 精镗精镗 73mm73mm 2Z=0.24mm2Z=0.24mm 参照参照切削加工简明实用手册切削加工简明实用手册表表 8-958-95 确定确定 55mm55mm 工序尺寸及余量工序尺寸及余量 2Z=4mm2Z=4mm 精镗：精镗：55mm55mm 2Z=0.24mm2Z=0.24mm 4.4.螺纹孔及销孔螺纹孔及销孔 参照参照切削加工简明实用手册切削加工简明实用手册表表 8-708-70 确定钻确定钻 8mm8mm 螺纹孔和螺纹孔和 8mm8mm 圆柱圆柱 销孔及螺纹孔的攻丝。销孔及螺纹孔的攻丝。 5.5.铣断铣断 3 3、 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序工序 以毛坯底边为基准，钻以毛坯底边为基准，钻 20mm20mm 孔孔, , 扩孔至扩孔至 21.8mm,21.8mm, 铰孔至铰孔至 2222+0.0 +0.00 02121mm mm，保证孔的粗糙度。，保证孔的粗糙度。 1.1. 加工条件加工条件 8 工件材料：工件材料：HT200HT200，硬度，硬度 190190260HBS260HBS，bb =0.16Gpa=0.16Gpa，铸造。，铸造。 加工要求：钻孔至加工要求：钻孔至 21.8mm21.8mm，精铰至，精铰至 2222+0. +0.0 0021021mm mm，保证孔壁粗糙度，保证孔壁粗糙度 Ra=1.6mRa=1.6m。 机床：机床：Z353Z353 立式钻床。立式钻床。 刀具：刀具：YG8YG8 硬质合金麻花钻硬质合金麻花钻 21.8mm21.8mm，钻头采用双头刃磨法，后角，钻头采用双头刃磨法，后角 1212、二重刃长度、二重刃长度=2.5mm=2.5mm、横刀长、横刀长 b=1.5mmb=1.5mm、宽、宽 l=3mml=3mm、棱带长度、棱带长度 ob 、 、。YG8YG8 硬质合金铰刀硬质合金铰刀 22mm22mm。 mml5 . 1 1 120210 0 30 2.2.计算切削用量计算切削用量 （1 1）查）查切削用量简明手册切削用量简明手册 。 rmmf/1 . 1 按钻头强度选择按钻头强度选择 按机床强度选择按机床强度选择， rmmf/75 . 1 rmmf/53 . 0 最终决定选择机床已有的进给量最终决定选择机床已有的进给量 。 rmmf/8 . 0 （2 2）钻头磨钝标准及寿命）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查后刀面最大磨损限度（查切削简明手册切削简明手册 ）为）为 0.50.5. .mmmm，寿命，寿命 min60T （3 3）切削速度）切削速度 查查切削用量简明手册切削用量简明手册 修正系数修正系数 rmmvc/120 . 1 TV K0 . 1 MV K 故故。 0 . 1 tv K 0 . 1Kxv 0 . 1 1 v K10 apv Krmmvc/12 ，查，查切削用量简明手册切削用量简明手册机床实际转速为机床实际转速为 min/615 1000 0 r d v ns 。故实际的切削速度。故实际的切削速度。 min/590rnc sm nd v s c /42. 0 1000 0 3.3. 计算基本工时计算基本工时 s nf L tm13 8 . 0590 1030 工序工序 以底端面为基准，铣以底端面为基准，铣 40mm40mm 上端面，保证其尺寸要求及粗糙度，上端面，保证其尺寸要求及粗糙度， 与与 22mm22mm 的垂直度为的垂直度为 0.050.05。 9 1.1. 加工条件加工条件 工件材料：工件材料：HT200HT200，硬度，硬度 190190260HBS260HBS，bb =0.16Gpa=0.16Gpa，铸造。，铸造。 加工要求：粗铣两头端面至加工要求：粗铣两头端面至 50mm50mm。 机床：机床：X5032X5032 立式铣床参数。立式铣床参数。 刀具：涂层硬质合金盘铣刀刀具：涂层硬质合金盘铣刀 45mm45mm，选择刀具前角，选择刀具前角 oo55后角后角 oo88，副后角，副后角 o=8o=8，刀齿斜角，刀齿斜角 s=s=10,10,主刃主刃 Kr=60,Kr=60,过渡刃过渡刃 Kr=30,Kr=30,副刃副刃 Kr=5Kr=5过渡刃宽过渡刃宽 b=1mmb=1mm。 2.2.计算切削用量计算切削用量 （1 1）铣削深度）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择因为切削量较小，故可以选择 ap=1.1mmap=1.1mm，两次走刀即可完，两次走刀即可完 成所需长度。成所需长度。 （2 2）计算切削速度）计算切削速度 按按切削用量简明手册切削用量简明手册 V V c=c= v pv vevzvpm vov K ZuayfXaT qdC 算得算得 VcVc0.8m/min0.8m/min，n=560r/min,Vf=490mm/sn=560r/min,Vf=490mm/s 据据 X5032X5032 立式铣床参数，选择立式铣床参数，选择 nc=580r/min,Vfc=0.65m/min,nc=580r/min,Vfc=0.65m/min,则实际切削速则实际切削速 度度 V V c=3.1480475/1000=1.06m/s,c=3.1480475/1000=1.06m/s,实际进给量为实际进给量为 f f zc=Vzc=V fc/ncz=475/(58010)=0.1mm/zfc/ncz=475/(58010)=0.1mm/z。 （3 3）校验机床功率）校验机床功率 查查切削用量简明手册切削用量简明手册Pcc=1.5kw,Pcc=1.5kw,而机床所能提供而机床所能提供 功率为功率为 PcmPccPcmPcc。故校验合格。故校验合格。 最终确定最终确定 ap=1.1mmap=1.1mm，nc=580r/min,Vfc=0.8m/minnc=580r/min,Vfc=0.8m/min， fz=0.1mm/rfz=0.1mm/r。 工序工序 以以 4040 为精基准，镗为精基准，镗 5555+0 +00 0.4.4 mm mm，镗，镗 7373+0. +0.0 05 5 mm mm 保证其尺寸保证其尺寸 和粗糙度，与和粗糙度，与 22mm22mm 孔的垂直度为孔的垂直度为 0.070.07。 1.1. 加工条件加工条件 工件材料：工件材料：HT200HT200，硬度，硬度 190190260HBS260HBS，bb =0.16Gpa=0.16Gpa，铸造。，铸造。 加工要求：镗中间孔上端面至加工要求：镗中间孔上端面至 25mm25mm，周径至，周径至 73mm73mm；镗中间孔下端面至保；镗中间孔下端面至保 证证 20mm,20mm,周径至周径至 73mm73mm，保证端面粗糙度，保证端面粗糙度 Ra=3.2mRa=3.2m，保证孔壁粗糙度，保证孔壁粗糙度 10 Ra=3.2mRa=3.2m。镗。镗 55mm55mm 孔至图样尺寸。孔至图样尺寸。 机床：机床：T616T616 卧式镗床。卧式镗床。 刀具：刀具：YG8YG8 硬质合金镗刀硬质合金镗刀. . 2.2.计算切削用量计算切削用量 （1 1）铣削深度）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择因为切削量较小，故可以选择 ap=0.22mmap=0.22mm，一次走刀即可，一次走刀即可 完成所需长度。完成所需长度。 （2 2）计算切削速度）计算切削速度 按按切削用量简明手册切削用量简明手册 V V c=c= v pv vevzvpm vov K ZuayfXaT qdC 算得算得 VcVc0.26m/min0.26m/min，n=680r/minn=680r/min Vfc=1560mm/sVfc=1560mm/s 据据 T616T616 卧式镗床参数，选择卧式镗床参数，选择 nc=650r/min,Vfc=0.26m/min,nc=650r/min,Vfc=0.26m/min,则实际切削速则实际切削速 度度 V V c=3.1480750/1000=0.26m/s,c=3.1480750/1000=0.26m/s,实际进给量为实际进给量为 f f =V=V fc/ncz=1560/(65010)=0.24mm/rfc/ncz=1560/(65010)=0.24mm/r。 （3)3)校验机床功率校验机床功率 查查切削用量简明手册切削用量简明手册Pcc=2kw,Pcc=2kw,而机床所能提供功率而机床所能提供功率 为为 PcmPccPcmPcc。故校验合格。故校验合格。 最终确定最终确定 ap=0.22mmap=0.22mm，nc=650r/min,Vnc=650r/min,V c=0.26m/minc=0.26m/min， f f =0.24mm/z=0.24mm/z。 3.3. 计算基本工时计算基本工时 镗镗 55mm55mm 的基本工时的基本工时 t=2st=2s。 镗镗 73mm73mm 的基本工时的基本工时 t=3st=3s。 总工时总工时 t=5st=5s 工序工序 以孔以孔 4040 为精基准，钻孔至为精基准，钻孔至 7,7, 铰孔至铰孔至 88 确保孔内粗糙度为确保孔内粗糙度为 1.61.6。 1.1. 加工条件加工条件 工件材料：工件材料：HT200HT200，硬度，硬度 190190260HBS260HBS，bb =0.16Gpa=0.16Gpa，铸造。，铸造。 机床：机床：Z535Z535 立式钻床。立式钻床。 刀具：刀具：8mm8mm 麻花钻、麻花钻、7mm7mm 麻花钻麻花钻 2.2.计算切削用量计算切削用量 根据根据切削用量切削手册切削用量切削手册查得，进给量为查得，进给量为0.200.200.45mm/z,0.45mm/z,现取现取 f f=0.4mm/rf=0.4mm/r，v=12.56m/minv=12.56m/min，则：，则： 11 min/500 8 56.1210001000 r d v n w s 查查切削用量简明手册切削用量简明手册表表 4.2-154.2-15，取，取。所以实际切削速。所以实际切削速 min/500r nw 度为：度为： sm n d v w w /5 . 0 1000 5008 1000 3.3.计算切削基本工时：计算切削基本工时： s f yl t m m 6 . 1 22 . 0 500 46 工序工序 以以 22mm22mm 孔为精基准，钻孔为精基准，钻 7mm7mm 孔。孔。 1.1. 加工条件加工条件 工件材料：工件材料：HT200HT200，硬度，硬度 190190260HBS260HBS，bb =0.16Gpa=0.16Gpa，铸造。，铸造。 机床：机床：Z353Z353 立式钻床。立式钻床。 刀具：刀具：7mm7mm 麻花钻、麻花钻、8mm8mm 的丝锥。的丝锥。 2.2.计算切削用量计算切削用量 刀具：刀具：7mm7mm 麻花钻。麻花钻。 根据根据切削用量简明手册切削用量简明手册查得，进给量为查得，进给量为0.180.180.33mm/z,0.33mm/z,现取现取 f f=0.25mm/rf=0.25mm/r，v=0.33m/minv=0.33m/min，则：，则： min/500 5 . 7 3 . 010001000 r d v n w s 查查切削用量简明手册切削用量简明手册表表 4.2-154.2-15，取，取。所以实际切削速。所以实际切削速 min/500r nw 度为：度为： sm n d v w w /33 . 0 1000 5005 . 7 1000 3 3 计算切削基本工时：计算切削基本工时： s f yl t m m 3 3 . 0195 46 工序工序 以以 4040 上端面为精基准，攻上端面为精基准，攻 M8M8 螺纹。螺纹。 1.1.加工条件加工条件 工件材料：工件材料：HT200HT200，硬度，硬度 190190260HBS260HBS，bb =0.16Gpa=0.16Gpa，铸造。，铸造。 12 机床：攻丝机机床：攻丝机 刀具：刀具：8mm8mm 的丝锥。的丝锥。 2.2.切削用量切削用量 刀具：丝锥刀具：丝锥 M6M6，P=1mmP=1mm 切削用量选为：切削用量选为：，机床主轴转速为：，机床主轴转速为：，按机床使，按机床使 smv/1 . 0 min/516r ns 用说明书选取：用说明书选取：，则，则 ；机动时，；机动时， min/500r nwmin/3 . 0 mv ， mml1046 3.3.计算切削基本工时：计算切削基本工时： s f yl t m m 5 3 . 0195 46 工序工序 以以 22mm22mm 孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为孔为精基准，将两件两件铣断，铣断量为 4mm4mm，使其粗，使其粗 糙度为糙度为 6.36.3 1.1. 加工条件加工条件 工件材料：工件材料：HT200HT200，硬度，硬度 190190260HBS260HBS，bb =0.16Gpa=0.16Gpa，铸造。，铸造。 加工要求：铣断后保证两边对称相等。加工要求：铣断后保证两边对称相等。 刀具：刀具：YGYG 硬质合金圆盘铣刀，厚度为硬质合金圆盘铣刀，厚度为 4mm4mm。 机床：机床：X61X61 卧式机床。卧式机床。 2.2.计算切削用量计算切削用量 查查切削用量简明手册切削用量简明手册 ，选择进给量为：，选择进给量为：, ,切削速度为：切削速度为： rmmf/3 . 0 ，则：，则： smv/1 min/400 73 110001000 r d v n w s 根据根据切削用量简明手册切削用量简明手册表表 4.2-394.2-39，取，取，故实际切削速，故实际切削速 min/400r nw 度为：度为： min/82 . 0 1000 40073 1000 m n d v w w 查查切削用量简明手册切削用量简明手册表表 4.2-404.2-40，刚好有，刚好有。 min/400mmf m 13 3.3.计算切削基本工时：计算切削基本工时： s f yl t m m 7 . 32 400 3072 4 4、夹具设计、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。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。 4.14.1 问题的提出：问题的提出： 本夹具是用来钻本夹具是用来钻 22mm22mm 孔，对孔，对 22mm22mm 孔的加工有一定的技术要求，但在孔的加工有一定的技术要求，但在 加工本工序时，加工本工序时，22mm22mm 孔尚未加工，而且在扩孔尚未加工，而且在扩 22mm22mm 孔后，需要精绞，以达孔后，需要精绞，以达 到所要求的精度。到所要求的精度。 4.24.2 夹具设计夹具设计 4.2.14.2.1 定位基准选择定位基准选择 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 用夹具体支撑。用夹具体支撑。 4.2.24.2.2 切削力及夹紧力计算切削力及夹紧力计算 (1).(1).切削力切削力 F V FzF w q u e y z X pF nd zafaC F 0 查表得其中：查表得其中： 修正系数修正系数 0 . 1 v k 30 F C83. 0 F q0 . 1 F X z=24z=24 65 . 0 F y83 . 0 F u8 P a0 F w 代入上式，可得代入上式，可得 F=889.4NF=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数安全系数 K=K= 4321 KKKK 其中：其中：为基本安全系数为基本安全系数 1.51.5 1 K 为加工性质系数为加工性质系数 1.11.1 2 K 14 为刀具钝化系数为刀具钝化系数 1.11.1 3 K 为断续切削系数为断续切削系数 1.11.1 4 K 所以所以 NKFF 7 . 1775 (2)(2) 夹紧力夹紧力 采用采用 V V 型块夹紧型块夹紧 防止转动防止转动 = = Wk 1 2 2 sin R MK K=2.5K=2.5 =0.16=0.16 1 R=18R=18 得出得出 =11.2=11.2 Wk 防止移动防止移动 = = Wf 2 2 2 sin F f K K=2.5K=2.5 =0.2=0.2 2 得出得出 =8686.1N=8686.1N Wf 由于工件所受夹紧力大于工件所受的切削力，而且实际夹紧力大于所需夹由于工件所受夹紧力大于工件所受的切削力，而且实际夹紧力大于所需夹 紧力