CA6140车床拨叉（831006）Ф25孔加工钻床夹具铣断夹具设计

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 下发日期题目CA6140车床拨叉（831006）机械加工工艺规程及专用夹具设计专题1. CA6140车床拨叉（831006）机械加工工艺规程设计2. 25孔加工钻床夹具设计, 铣断夹具设计主要内容及要求要 求： 在指导老师的帮助下，根据设计任务，合理安排时间和进度，认真地、有计划地按时完成任务，培养良好的工作作风。工艺规程设计应该注意理论和实践的结合满足加工质量，生产率，经济性要求，机床夹具设计方案应该合理。计算步骤清晰，计算结果正确；设计制图符合国家标准；使用计算机绘图；说明书要求文字通顺，语言简练，图示清晰。主要内容：（1）确定生产类型，对零件进行工艺分析。（2）选择毛坯种类及其制造方法，绘制零件毛坯图。（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，计算工序的工时定额。（4）填写工艺文件： 工艺过程卡片，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。任务内容： 设计说明书不少于45页，查阅文献10篇以上，翻译英文资料，译文字数不少于5000字，绘制图纸折合总量不少于两张半的A0。主要技术参数该零件图一张，年生产纲领8000件，每日一班。进度及完成日期3月8 日3月19日 ：实习3月22日3月26日 ：绘制被加工零件图和毛胚图3月29日4月9日 ：绘制加工工艺路线，编制工艺卡4月12日4月23日 ：进行设计和计算4月26日5月14日 ：设计夹具装配图5月17日5月28日 ：设计夹具的零件图5月31日6月4 日 ：翻译英文资料6月7 日6月11日 ：编制和整理设计计算说明书6月14日6月18日 ：机动6月21日6月25日 ：准备答辩和答辩教学院长签字日 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 语评定成绩指导教师给定成绩(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摘 要拨叉的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高CA6140车床拨叉的加工效率，由此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。在制定加工工艺规程的顺序如下：1分析零件；2选择毛坯；3设计工艺规程：包括制定工艺路线，选择基准面等；4工序设计：包括选择机床，确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及计算基本工时等；5编制工艺文件。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，本次设计选择了第六道工序铣断双体的专用夹具设计，以满足加工过程的需要。关键词：拨叉; 工艺规程; 夹具设计AbstractDials the fork processing quality directly will affect the machine the performance and the service life. This design is for the purpose of enhancing the CA6140 Lathe machine Dials the fork the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Dials the fork structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guarantee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows:1. analysis the components;2. choices semifinished materials;3.designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on;4.working procedures designs: Including chooses the engine bed, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the Semifinished materials size, the determination cutting specifications and the computation man-hour and so on;5. establishments technological document.In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catarmaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the need.Key words: Dials the fork; technological process; jig desin。目 录摘要Abstract目录第1章 绪论1第2章 概述22.1 机械加工工艺规程设计方法22.1.1 定位基准的选择22.1.2 拟定零件加工工艺路线22.1.3 选择设备及工艺装备32.1.4 工艺方案和内容的论证42.2 夹具设计概述42.1.1 夹具夹紧装置及夹具体的基本要求42.2.2 机床夹具功用62.2.3 机床夹具在机械加工中的作用62.2.4 机床夹具组成72.2.5 机床夹具的分类82.2.6 机床夹具的设计要求102.2.7 现代机床夹具的发展方向10第3章 零件的分析123.1 零件用途123.2 零件的工艺分析12第4章 工艺规程设计134.1 确定毛坯的制造形式134.2 基准的选择134.3 制定工艺路线134.4 机械加工余量及毛坯尺寸的确定154.5 确立切削用量及基本用时16第5章 专用夹具设计33参考文献36附录1:毕业实习报告37附录2:专业英语译文42附录3:专业英语原文53VI青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书第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车床拨叉机械加工工艺规程及专用夹具设计中的专用夹具进行设计，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2章 概述2.1 机械加工工艺规程设计零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容主要包括：选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。零件的结构、技术特点和生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。2.1.1定位基准的选择正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容也是保证零件加工精度的关键。定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后再考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。2.1.2拟定零件加工工艺路线在零件分析中确定了各个表面的加工方法以后，安排加工顺序就成了工艺路线拟定的一个重要环节。通常机加工顺序安排的原则可概括为十六个字：先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照这个原则安排加工顺序时可以考虑先主后次，将零件分析主要表面的加工次序作为工艺路线的主干进行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果还有光整加工，可以放在工艺路线的末尾，次要表面穿插在主要表面加工顺序之间；多个次要表面排序时，按照喝主要表面位置关系确定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基准面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最终检验。对热处理工序、中间检验等辅助工序，以及一些次要工序等，在工艺方案中安排适当的位置，防止遗漏。对于工序集中与分散、加工阶段划分的选择，主要表面粗、精加工阶段要划分开，如果主要表面和次要表面相互位置精度要求不高时，主要表面的加工尽量采取工序分散的原则，这样有利于保证主要表面的加工质量。根据零件加工顺序安排的一般原则及零件的特征，在拟定零件加工工艺路线时，各种工艺资料中介绍的各种典型零件在不同产量下的工艺路线（其中已经包括了工艺顺序、工序集中与分散和加工阶段的划分等内容），以及在生产实习和工厂参观时所了解到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。2.1.3选择设备及工艺装备设备（即机床）及工艺装备（即刀具、夹具、量具、辅具）类型的选择应考虑下列因素：1、零件的生产类型；2、零件的材料；3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；4、零件的结构特点；5、该工序的加工质量要求以及生产率和经济性等相适应。选择时还应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量采用标准设备和工具。设备及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床和刀具、夹具、量具和辅具手册。2.1.4工艺方案和内容的论证根据设计零件的不同的特点，可有选择地进行以下几方面的工艺论证：1、对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。2、当零件的主要技术要求是通过两个甚至更多个工序综合加以保证时，应对有关工序惊醒分析，并用工艺尺寸链方法加以计算，从而有根据地确定该主要技术要求得以保证。3、对于影响零件主要技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。 4、其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。2.2 夹具设计夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。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。2.2.1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。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯采用传统的专用夹具，在一个具有中等生产能力的工厂中约拥有1300015000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。 综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期；（2）能装夹一组相似性特征的工件；（3）适用于精密加工的高精度的机床；（4）适用于各种现代化制造技术的新型技术；（5）采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。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2.2.2 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。2.2.3 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。2.2.4 机床夹具组成1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。2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。2.2.5 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。2.2.6 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2.2.7 现代机床夹具的发展方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，它是通过调整组合等方式，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0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度可达0.5m。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3章 零件的分析3.1 零件用途题目所给的零件是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。零件的25孔与操纵机构相连，55半圆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。3.2 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。该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。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：1小头孔250+0.023（内表面粗糙度要求为1.6）； 2大头半圆孔550+0.4（内表面粗糙度要求为3.2）及其端面（A、B面）（粗糙度要求为3.2）；340X168槽三个面（粗糙度要求为3.2）；4. 40X168槽所在的底面（C面）（粗糙度要求为3.2）；540外圆斜面（35X3）（粗糙度要求为6.3）；6. 55大半圆铣断断口面（粗糙度要求为6.3）；7大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm；槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m。其中，25孔的粗糙度要求为1.6，需要精加工，因为是大批量生产，所以采用钻削以保证其加工精度；大半圆孔内表面粗糙度要求为3.2，需要通过先粗镗后精镗实现；A、B、C面以及40X16X8槽可以通过粗精铣加工；其他加工表面可以通过一次铣削加工。同时保证零件中的两个垂直度要求。第4章 工艺规程设计 4.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，采用铸造毛坯；根据机械加工工艺手册（第二版）（机械工业出版社，王先逵主编）（以下简称手册）表3.1-173.1-20，零件生产类型为成批制造，形状比较简单，最大轮廓尺寸为317mm（两件合铸），故采用精度较高的金属型铸造方法。4.2 基准的选择粗基准选择：本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高；粗基准一般只能使用一次，以免产生较大的位置误差。精基准选择：用工序基准作为精基准，实现基准重合，以免产生基准不重合误差；为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循互为基准原则反复加工各表面。4.3 制定工艺路线方案一：工序：粗铣、精铣55大圆下端面A面，以40上端面D面为粗基准；工序：粗铣、精铣55大圆上端面B面，以其下端面A面为定位基准；工序：钻、扩、粗铰、精铰25小孔，以40外圆为定位基准；工序：粗镗、精镗55大圆孔，以25孔为定位基准；工序：粗铣40外圆斜面，以25孔为定位基准；工序：粗铣、精铣C面，以25孔为定位基准；工序：粗、精铣40168槽，以25孔为定位基准；工序：铣断；工序：去毛刺；工序：检验 方案二：工序：钻、扩、粗铰、精铰25孔，以40外圆和其端面为基准；工序：粗铣、精铣55上下端面，利用25的孔作为定位基准；工序：粗铣、精铣55大圆孔，粗铣40外圆斜面，粗铣、精铣C面，利用25的孔定位；工序：粗铣40168的槽，以25的孔定位；工序：铣断；工序：去毛刺；工序：检验。方案分析：方案一工序相对比较分散，适合大批量生产，但是对厂房设备要求较高，对工人技术水平要求低一些；方案二工序比较集中，适合单件小批生产，使用通用设备，对生产条件要求较低，对工人技术水平要求比较高一些，因为该工艺规程针对成批生产，所以应该针对此改进；方案一符合“先面后孔”的一般原则，但是55的两个端面相对较小，定位不可靠；方案二则先加工孔，因为在该零件中改孔起到重要的定位作用，根据“基准先行”原则，这是合理的。另外，该零件的精度要求不高，出于成本和生产效率考虑，适合采用相对集中的工艺路线，并且不划分加工阶段，通过对比，最终确定最终工艺路线方案为：工序：钻、扩、粗铰、精铰25小孔，用40外圆及其端面为粗基准；工序：粗铣、精铣55大圆下端面，以25孔及其上端面做定位基准；工序：粗铣、精铣55大圆上端面，以25孔及55孔下端面做定位基准；工序：半精镗、精镗55大圆孔，以25孔为精基准；工序：铣断；工序：粗铣40外圆斜面，以25孔和55大圆下端面为定位基准；工序：粗铣、精铣3040面，以25孔为定位基准；工序：粗铣40168槽，以25孔为定位基准；工序：精铣40168槽，以25孔为定位基准；工序：去毛刺；工序：检验4.4 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 求最大轮廓尺寸 两件合铸，最大轮廓尺寸为317mm。 选取公差等级CT 由手册表3.1-24，铸造方法按照金属型铸造，材料按照灰铸铁，的公差等级范围为810级，取为9级。 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件尺寸公差等级CT，由手册表3.1-21选取铸件各加工面尺寸公差，公差带相对于基本尺寸对称分布。 求机械加工余量等级 由手册3.1-26，铸造方法按照金属型，铸件材料按照灰铸铁，得机械加工余量等级范围为DF级，取为E级。 求RMA（要求的机械加工余量） 对所有加工表面取同一个数值，由手册表3.1-27查最大轮廓尺寸为317mm、机械加工余量等级为E级，得RMA数值为1.4mm。项目基本尺寸/mm公差等级CT尺寸公差/mmA面82.592.2B面14.291.6C面25.391.755内圆51.292 求毛坯基本尺寸R 内孔25通过钻削得到，铸成实心； 40外圆斜面以及168槽通过铣削得到，不铸成毛坯；A面单侧加工，根据公式R=F+RMA+CT/2得，R=80+1.4+2.2/2=82.5mm；B面单侧加工，根据公式R=F+RMA+CT/2得，R=12+1.4+1.6/2=14.2mm；C面为单侧加工，根据公式R=F+RMA+CT/2得，R=23+1.4+1.7/2=25.3mm；55内圆孔属于内腔加工，根据公式R=F-2RMA-CT/2得，R=55-21.4-2/2=51.2mm。 绘制毛坯图4.5 确定切削用量及基本工时1.确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：1）内孔表面 加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度25小孔钻孔23IT11230+0.13012.5扩孔1.8IT1024.80+0.0846.3粗铰0.14IT924.940+0.052精铰0.06IT7-8250+0.0231.655大圆孔铸造3.8CT951.2112.5半精镗2.8IT13540+0.466.3精镗1.0IT12-13550+0.43.22）平面加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度55下端面铸造2.5CT982.51.112.5粗铣1.5816.3精铣1.0803.255上端面铸造2.2CT914.20.812.5粗铣1.2IT1213-0.1806.3精铣1.0IT11-1212-0.18-0.063.240外圆斜面粗铣3176.340X30面铸造2.3CT925.3-0.9+0.812.5粗铣1.3IT1324.0-0.3306.3精铣1.0IT12-1323-0.303.240X16X8槽粗铣IT126.3精铣IT11-123.2大圆断口面铣断6.32.确定切削用量及时间定额工序：钻、扩、粗铰、精铰25小孔，用40外圆及其端面为粗基准；1）加工条件工件材料：灰铸铁HT200加工要求：钻25的孔，其表面粗糙度值为Rz=1.6 m；先钻23的孔在扩24.8的孔，再粗铰24.94孔，再精铰25孔。机床：Z535立式钻床（机械制造技术基础课程设计指南表5-64）。刀具：23麻花钻，24.8的扩刀，铰刀。2）计算切削用量（1）钻23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2-23钻孔进给量f为0.390.47 mm/r，由于零件在加工 23mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f=(0.390.47)0.75=0.290.35mm/r，按机床取f=0.32mm/r。此工序采用23的麻花钻，所以进给量f= 0.32mm/z。钻削速度查手册表3.4-8，切削速度计算公式为：其中,cv=9.5，d0=23mm,zv=0.25，m=0.125，ap=9，xv=0，yv=0.55，f=0.32，查得修正系数：kTv=1.0，klv=0.85，ktv=1.0，故实际的切削速度：n=1000vd0=100019.823=274.2r/min按机床取n=275r/minvc=232751000=19.9m/min 检验机床扭矩及功率扭矩：M=CMd0zMfyMkM其中，CM=0.206,d0=23mm,zM=2.0,f=0.32mm/r,yM=0.8,kM=1.0.Mc=0.206232.00.320.81.0=43.80Nm即MC=43.80NmZ535立式钻床参数Mm=245.25Nm功率： P=Mv30d0其中，M=43.80Nm，v=19.9m/min，d0=23mm。Pc=1.23KWZ535立式钻床PE=2.80.81=2.27KW由于McMm，故切削用量可用，即f0.32mm/r，n=275r/min，vc=19.9m/min计算切削工时钻削工时计算公式：tm=Lfn=l+l1+l2fn其中，l1=D2cotr+12=232cot118+2=8.1mm,l2=3mm,l=80mm,f=0.32mm/r,n=275r/min 则tm=91.188=1.04min（2）扩孔至24.8mm扩孔的进给量查手册表3.4-5规定,查得扩孔钻扩24.8的孔时的进给量 f=0.70.8mm/r根据Z535立式钻床参数，选择f=0.81mm/r切削速度扩孔钻扩孔的切削速度,根据手册表3.4-34，v=25m/min由于切削条件与上表不同，切削速度需要乘以下修正系数（手册