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工艺及夹具设计
夹具设计CAD图纸和
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摩托车拨叉 工艺与夹具设计带CAD图和文档,工艺及夹具设计,夹具设计CAD图纸和,CAD图纸和,夹具设计CAD图纸
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机械设计制造及其自动化专业机械制造技术课程设计任务书班级_14机自 班 姓名 学号 指导教师_ 课题名称 摩托车发动机拨叉零件机械加工工艺规程及专用夹具设计设计时间起始时间2017年2月27日完成时间2017 年3 月17 日原始技术条件1、任务零件图样，每台产品中含该零件的数量为 1 件，零件复杂程度中等。2、产品的生产纲领 9 万台/年， 零件备品率为 3 ，废品率为 0.5 。3、毛坯为外协件，生产条件根据需要确定。4、由机加车间一班负责生产。设计工作量1、绘制零件图1张。2、绘制毛坯图1张。3、编制机械加工工艺路线及工艺过程卡片和工序卡片1套。4、绘制指导教师指定的具体工序的夹具装配总图和本套夹具中的主要零件 图12张。5、撰写设计说明书1份。参考资料1.机械制造技术基础教材 2机械制造技术基础课程设计教材 3机械制造工艺手册手册 4.其他相关书籍工作进度1、零件图的绘图及工艺分析、毛坯的选择及毛坯图的绘制。 1.5天2、选择定位基准、选择各表面的加工方法和加工方案、 1.5天安排加工顺序，划分加工阶段、制订工艺路线、选择机床及工艺装备。 3、加工余量及工序间尺寸与公差的确定、确定切削用量和 2 天时间定额、填写机械加工工艺过程卡和工序卡。 4、确定夹具设计方案，绘制结构原理示意图； 4 天 5、计算夹紧力；绘制夹具装配图和零件图。 4 天6、编写整理设计说明书 2 天 教研室意见宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称摩托车发动机零件名称拨叉共7页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工2铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 umW18Cr4V硬质合金端铣刀6520.423.361.0116.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称摩托车发动机零件名称拨叉共7页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工3铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm、50 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um，20 mm的上、下表面尺寸为30mm，50 mm的上、下表面尺寸为12mmW18Cr4V硬质合金端铣刀6520.423.361.0116.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称摩托车发动机零件名称拨叉共7页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工4钻HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰2 0 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05 mm高速钢麻花钻头高速钢扩孔钻头高速钢铰刀394130.62.2119.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称摩托车发动机零件名称拨叉共7页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工5镗HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T681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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1以20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 umYG6的硬质合金镗刀394130.62.2119.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称摩托车发动机零件名称拨叉共7页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工6铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣断W18Cr4V硬质合金端铣刀6520.423.361.0116.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称摩托车发动机零件名称拨叉共7页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工7铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣削15凸台端面W18Cr4V硬质合金端铣刀6520.423.361.0116.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称摩托车发动机零件名称拨叉共7页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工8钻HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1以20 mm的孔为精基准，钻6.8 mm的孔高速钢麻花钻头394130.62.2119.22攻M8的螺纹丝锥394130.62.2119.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片（厂 名）机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称 零件名称拨叉 共 1 页第1页材料牌号HT200 毛坯种类铸件 毛坯外型尺寸每毛坯可制作件数2 每台件数 1备注工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01铸造铸造毛坯02铣削粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 umX51立式铣床W18Cr4V硬质合金端铣刀03铣削以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm、50 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um，20 mm的上、下表面尺寸为30mm，50 mm的上、下表面尺寸为12mmX51立式铣床W18Cr4V硬质合金端铣刀04钻孔以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰2 0 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05 mmZ525型立式钻床高速钢麻花钻头高速钢扩孔钻头高速钢铰刀05镗孔以20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 umT68镗床YG6的硬质合金刀06铣削铣断X51立式铣床高速钢细齿圆锯片刀07铣削铣削15凸台端面X51立式铣床W18Cr4V硬质合金端铣刀08钻孔以20 mm的孔为精基准，钻6.8 mm的孔，攻M8的螺纹Z525立式钻床高速钢麻花钻09检查检查10设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 描图描校底图号装订号分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院课程设计说明书 摩托车发动机拨叉加工工艺及夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要摩托车发动机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。粗基准选择顶面和两个输出轴孔为粗基准，以底面与两个定位销作为精基准。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：摩托车发动机拨叉工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差目 录摘 要II目 录III1、生产纲领52、摩托车发动机拨叉零件分析62.1 摩托车发动机拨叉零件加工部位汇总62.2 摩托车发动机拨叉零件重要部位加工方案72.3 摩托车发动机拨叉零件基准82.4 摩托车发动机拨叉零件各部位加工余量83、摩托车发动机拨叉毛坯图设计93.1 摩托车发动机拨叉毛坯形式93.2 摩托车发动机拨叉毛坯图94、摩托车发动机拨叉零件加工路线方案一105、摩托车发动机拨叉零件加工路线方案二126、摩托车发动机拨叉零件加工工艺过程卡片设计126.1 摩托车发动机拨叉零件加工设备汇总136.2 摩托车发动机拨叉零件加工刀具和量具汇总136.3 摩托车发动机拨叉零件加工工艺过程卡片147、摩托发动机拨叉零件零件加工工序卡片设计157.1 摩托车发动机拨叉零件加工各工序切削用量及基本工时157.2 摩托车发动机拨叉零件加工工序尺寸计算247.3 摩托车发动机拨叉零件加工各工序定位方式277.4摩托车发动机拨叉零件加工工序卡片308、铣断工序夹具设计318.1夹具选择318.2 确定定位方案318.2.1 基准的选择318.2.2 确定定位夹紧方案318.2.3 定位元件的选择及设计328.3 定位误差的计算与分析338.4 减小定位误差的措施348.5 计算切削力及实际所需的夹紧力348.6 对刀元件及夹具体36总结37参 考 文 献38致 谢39351、 生产纲领1、任务零件图样，每台产品中含该零件的数量为 1 件，零件复杂程度中等。2、产品的生产纲领 9 万台/年， 零件备品率为 3 ，废品率为 0.5 。3、毛坯为外协件，生产条件根据需要确定。4、由机加铣间一班负责生产。 该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸造铸铁材料。依据设计要求Q=90000件/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取3%和0.5%代入公式得该工件的生产纲领： N=1XQn(1+)（1+)=93163.5件/年2、摩托车发动机拨叉零件分析题目给的零件是摩托车发动机拨叉零件，主要作用是对摩托车发动机进行换挡作用。零件的实际形状如下图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。由零件图可知，其材料为HT200，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。题目所给的零件是摩托车发动机拨叉。它位于铣床变速机构中，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20孔与操纵机构相连，二下方的50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。2.1 摩托车发动机拨叉零件加工部位汇总零件的材料为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，为此以下是摩托车发动机拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、小头孔20以及与此孔相通的M8螺纹孔2、大头半圆孔503、摩托车发动机拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工摩托车发动机拨叉下端面，然后以此作为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，并且此摩托车发动机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。2.2 摩托车发动机拨叉零件重要部位加工方案摩托车发动机拨叉加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 工序1 粗铣32、72下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序2 粗铣32，72上端面，以T1，T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序3 精铣32下端面，以T2为基准。精铣72端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序4 钻、扩20孔，以32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序5；粗铰、精铰20孔，以T2和32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序6精铣20上端面，以T1为基准，精铣50端面，以D1为基准,采用X51立式铣床加专用夹具；工序7：粗，精镗50孔，以20孔轴线为基准；工序8：钻7通孔，钻M6孔；工序9：用三面刃铣刀铣斜槽面；工序10 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具；工序11 去毛刺；工序12 终检。2.3 摩托车发动机拨叉零件基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像从摩托车发动机拨叉这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。粗基准选择32mm外圆。对于精基准而言，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，此处不在重复。选择2-20mm孔和底面作为定位精基准比较关键。2.4 摩托车发动机拨叉零件各部位加工余量 工序加工尺寸及公差锻件毛坯（，上下端面距离，零件尺寸34mm）扩20孔粗，精铰20孔加工前尺寸34mm18mm19.8mm加工后尺寸30mm19.7mm19.94mm加工余量（单边）2.0mm0.85mm0.07mm加工公差（单边）+0.021/0+0.021/03、摩托车发动机拨叉毛坯图设计3.1 摩托车发动机拨叉毛坯形式零件材料为HT200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，在无毛坯图的情况下，需实际了解毛坯的形状、尺寸及机械性能等。不同的选材会影响到零件的使用，不同的选材会让零件的使用寿命和其的生产成本变的大大的不同，所以零件的选材尤其重要。我可以型材来决定零件的选材，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 摩托车发动机拨叉毛坯图4、摩托车发动机拨叉零件加工路线方案一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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工序1 粗铣32、72下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序2 粗铣32，72上端面，以T1，T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序3 精铣32下端面，以T2为基准。精铣72端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序4 钻、扩20孔，以32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序5；粗铰、精铰20孔，以T2和32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序6精铣20上端面，以T1为基准，精铣50端面，以D1为基准,采用X51立式铣床加专用夹具；工序7：粗，精镗50孔，以20孔轴线为基准；工序8：钻6.8通孔，钻M8孔；工序9：铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具；工序10 去毛刺；工序11 终检。5、摩托车发动机拨叉零件加工路线方案二工序号工序名称工序内容01铸造铸造毛坯02铣削粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um03铣削以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm、50 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um，20 mm的上、下表面尺寸为30mm，50 mm的上、下表面尺寸为12mm04钻孔以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰2 0 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05 mm05镗孔以20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um06铣削铣断07铣削铣削15凸台端面08钻孔以20 mm的孔为精基准，钻6.8 mm的孔，攻M8的螺纹09检查检查6、摩托车发动机拨叉零件加工工艺过程卡片设计上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：工序号工序名称工序内容01铸造铸造毛坯02铣削粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um03铣削以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm、50 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um，20 mm的上、下表面尺寸为30mm，50 mm的上、下表面尺寸为12mm04钻孔以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰2 0 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05 mm05镗孔以20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um06铣削铣断07铣削铣削15凸台端面08钻孔以20 mm的孔为精基准，钻6.8 mm的孔，攻M8的螺纹09检查检查6.1 摩托车发动机拨叉零件加工设备汇总工序 粗铣32、72下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 粗铣32，72上端面，以T1，T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 精铣32下端面，以T2为基准。精铣72端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 钻、扩20孔，以32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序；粗铰、精铰20孔，以T2和32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序精铣20上端面，以T1为基准，精铣50端面，以D1为基准,采用X51立式铣床加专用夹具；工序 粗，精镗50孔，以20孔轴线为基准；工序：钻6.8通孔，钻M8孔；工序：铣断，以D1为基准，采用X51铣床加专用夹具；6.2 摩托车发动机拨叉零件加工刀具和量具汇总1.选择刀具.在铣床上加工的工序,一般选用硬质合金铣刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金铣刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位铣刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。.磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表12-47，选择双斜边二号砂轮。2. 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。6.3 摩托车发动机拨叉零件加工工艺过程卡片摩托车发动机拨叉零件加工工艺过程卡片内容详见附页。7、摩托发动机拨叉零件零件加工工序卡片设计7.1 摩托车发动机拨叉零件加工各工序切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。工序1 粗铣32、72下端面，以T2为粗基准1. 加工条件工件材料：HT200,b =170240MPa，铸造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：粗铣20孔下端面，加工余量4mm;机床：X51立式铣床；刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表3.1，取刀具直径d0=120mm。根据切削用量手册（后简称切削手册）表3.16，选择刀具前角00后角08，副后角0=10，刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量1）确定切削深度ap 因为余量较小，故选择ap=4mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表4.2-35，X51立式铣床）时： fz=0.090.18mm/z故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=120mm，故刀具使用寿命T=180min（据简明手册表3.8）。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手册表3.16，当d0=120mm，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=200r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：其中 ，将以上数据代入公式：确定机床主轴转速： 。根据简明手册表4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc=m/min=118m/minf zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率 根据切削手册表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kwPcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时 tmL/ vf，L=l+ y+，l=176mm.查切削手册表3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：tmL/ Vf=(176+40)/390=0.81min。工序2 粗铣32, 72上端面，以T1，T4为定位基准; 粗铣32上端面:切削用量和时间定额及其计算过程同工序1粗铣32上端面:刀具：YG6硬质合金端铣刀，机床：X51立式铣床根据切削手册查的，现采用X51立式铣床，根据简明手册4.2-36查得取，故实际切削速度当时，工作台每分钟进给量应为查说明书，取计算切削工时因此工序3 精铣32下端面，以T2为基准。精铣72端面，以D1为基准，刀具：YG6硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床；查切削手册表3.5，进给量，取为0.5mm/r参考有关手册，确定，采用YG6硬质合金端铣刀，则：现采用X51立式铣床，根据简明手册表4.2-36，取故实际切削速度： 当时，工作台每分钟进给量：，取为980mm/min本工序切削时间为：min工序4 钻、扩20孔，以32外圆和T2为基准，采用Z520立式钻床加专用夹具；1. 选择钻头 根据切削手册表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角o12，二重刃长度b=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度， 2.选择切削用量 （1）确定进给量按加工要求确定进给量：查切削手册，由切削手册表2.7,系数为0.5,则： 按钻头强度选择:查切削手册表2.8,钻头允许进给量为：；按机床进给机构强度选择：查切削手册表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为。以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.2150.265mm/r。根据简明手册表4.2-16,最终选择进给量。由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。根据切削手册表2.19查出,钻孔时轴向力Ff=2000N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=2000N。根据Z520立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830NFf，故所选进给量可用。（2）确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.6mm，寿命（3）切削速度查切削手册表2.30，切削速度计算公式为： （m/min）其中，查得修正系数：，=，故实际的切削速度： （4）检验机床扭矩及功率查切削手册表2.20，当f0.26, do19mm时，Mt=31.78Nm，修正系数均为1.0，故MC=31.78 Nm。查机床使用说明书：Mm =144.2 Nm。查切削手册表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.3kw。查机床使用说明书，。由于，故切削用量可用，即：，3、计算工时4、扩孔至19.8查切削手册表2.10，扩孔进给量为：，并由机床使用说明书最终选定进给量为：。根据资料，切削速度 ，其中为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故 根据机床使用说明书选取 。基本工时 工序5 粗铰、精铰20孔，以T2和32外圆为基准，（1）粗铰至刀具：专用铰刀机床：Z520立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量为0.81.2mm/z,进给量取0.81mm/r，机床主轴转速取为=140r/min，则其切削速度为：。机动时切削工时，=38mm，(2) 精铰至刀具：机床：Z520立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量取0.48mm/r，机床主轴转速取为：=140r/min，则其切削速度为：机动时切削工时，=38mm工序6 精铣20上端面，以T1为基准，精铣50端面，以D1为基准。精铣20上端面刀具：YG6硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床；查切削手册表3.5，进给量，取为0.5mm/r参考有关手册，确定，采用YG6硬质合金端铣刀，则：现采用X51立式铣床，根据简明手册表4.2-36，取故实际切削速度： 当时，工作台每分钟进给量：，取为980mm/min精铣时基本工时：min 精铣50端面由切削手册表3.6查得：,即27m/min，因此，。现采用X51立式铣床，取 ，工作台每分钟进给量应为：查机床使用说明书，取 。铣削基本工时：工序7：粗，精镗50孔，以20孔轴线为基准；粗镗50孔：机床：T68卧式镗床单边余量由简明手册4.2-20查得取由简明手册4.2-21查得取计算切削工时半精镗50孔：单边余量,可一次切除，则 。由切削手册表1.6查得，进给量取为0.27mm/r。由切削手册表1.1查得，则：查简明手册表4.2-20，取为630r/min。加工基本工时：工序8：钻7通孔，钻M6孔；钻7通孔刀具：专用刀具机床：Z520立式钻床确定进给量：根据切削手册表2.7查得，查Z520机床使用说明书，现取。查切削手册表2.15，计算机床主轴转速：按机床选取，所以实际切削速度为：计算切削基本工时：钻M6孔（1）钻螺纹底孔mm机床：Z520立式钻床刀具：高速钢麻花钻根据切削手册查得，进给量为0.180.22mm/z,现取f=0.22mm/z，v=17m/min，则：查简明手册表4.2-15，取。所以实际切削速度为：计算切削基本工时：（2）攻螺纹M6机床：Z520立式钻床刀具：丝锥M6，P=1mm切削用量选为：，机床主轴转速为：，按机床使用说明书选取：，则 ；机动时，计算切削基本工时：工序9：用三面刃铣刀铣斜槽面；刀具：硬质合金三面刃铣刀机床：X51立式铣床根据简明手册查得：。根据切削手册查得：因此：现采用X51立式铣床，取：，故实际切削速度为：当时，工作台每分钟进给量应为：根据切削手册表4.2-37查得,取：。计算切削基本工时：因此：工序10 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具；选择锯片铣刀，d=160mm，l=4mm，中齿，Z=40采用X61卧式铣床，查简明手册，选择进给量为：,切削速度为：，则：根据简明手册表4.2-39，取，故实际切削速度为：此时工作台每分钟进给量应为：查简明手册表4.2-40，刚好有。计算切削基本工时：7.2 摩托车发动机拨叉零件加工工序尺寸计算“摩托车发动机拨叉” 零件材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，HT200的硬度HB为143269，表2.2-23 HT200的物理性能，HT200密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工铣间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。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。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（20，50端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取20，50端面长度余量均为2（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 1mm精铣 1mm2. 内孔（50已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取50已铸成孔长度余量为2，即铸成孔半径为46mm。工序尺寸加工余量：钻孔 9mm扩孔 0.120mm粗铰 0.035mm精铰 0.015mm3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。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认。 加工余量计算表 工序加工尺寸及公差锻件毛坯（，上下端面距离，零件尺寸34mm）扩20孔粗，精铰20孔加工前尺寸34mm18mm19.8mm加工后尺寸30mm19.7mm19.94mm加工余量（单边）2.0mm0.85mm0.07mm加工公差（单边）+0.021/0+0.021/07.3 摩托车发动机拨叉零件加工各工序定位方式工序30：工序40：工序50：工序60：工序70：工序80：工序90：7.4摩托车发动机拨叉零件加工工序卡片 各工序卡片请见附页。8、铣断工序夹具设计8.1夹具选择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。8.2 确定定位方案8.2.1 基准的选择 根据工件的加工要求，该工序必须限制工件的6个自由度。建立坐标系如图2.2所示。为保证铣断工序至工件底面的垂直度，应选底面为定位基面，限制；须限制、，所以选取A面为定位基面；为保证铣断工序两侧面对孔轴线的对称度要求，还必须在加工时限制自由度。另外，为了方便控制刀具的走刀位置，还需要限制。综上所述，工件的六个自由度均被限制，为使定位基准与设计基准重合，选取的定位基准是底面、孔。8.2.2 确定定位夹紧方案 根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案【4】，采用机械夹紧方式对工件进行夹紧。 综上对工件定位、夹紧方案的分析，确定定位、夹紧方案。其定位夹紧图如下图2.3所示： 图2.3 定位夹紧方案图8.2.3 定位元件的选择及设计1.定位元件的选择 由上知，工件的定位面是侧平面底面、和孔，据此在夹具上的定位元件选为支承板、支承钉、和菱形定位销。2.定位板设计 定位平面底面所用的定位支承板参照参考文献【3】第272页设计。 标记为：支承板 A645 GB 2236-80 材料：T8。现确定定位销的极限偏差和定位表面到定位销中心的名义尺寸： =L，其中取工件相应尺寸=L=230.08mm的平均尺寸，公差取相应尺寸公差的()倍，现取，【2】则有： =400.02mm满足工件顺利装拆的补偿量值：=(+)2=(0.16+0.04)2=0.10mm则，菱形定位销和定位孔配合的最小间隙=0.43mm（其中，b的值可查手册得值为3【3】）8.3 定位误差的计算与分析必须要满足误差的总和应该小于或等于该工序公差。与夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献可得： 两定位销定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 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：从以上、所设计的夹具满足零件加工精度要求。8.4 减小定位误差的措施 采取措施：1.提销圆柱部分的制造精度，将菱形定位销圆柱部分精度提高到IT6级，公差值为0.011mm,则此时定位销圆柱部分直径mm,=0.043-(-0.054)=0.097mm。0.097仍接近加工误差的。2.在提高菱形定位销圆柱部分的制造精度基础上，将10孔的精度提高到IT8级，其公差值为0.027mm，此时孔的尺寸及公差为mm，则0.027mm-(-0.054)=0.081mm,那么就要约0.12mm的加工精度预留量，可满足保证对称度加工要求。8.5 计算切削力及实际所需的夹紧力 图2.9作用于工件上的切削力 工件在加工时的受力情况如图2.9所示。加工时，工件受到切削合力F的作用，F可分解为水平和垂直
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