CA6140车床拨叉课程设计说明书.doc

机械制造技术基础课程设计 摘要2前言2第一章 零件分析31.1 零件的作用31.2 零件的工艺分析3第二章 工艺规程设计32.1 毛坯的制造形式32.2 基准面的选择42.3 制定工艺路线42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5 确定切削用量及基本工时6第三章 绘制零件图和编制工艺文件213.1 绘制零件图213.2 编制工艺文件22第四章 夹具设计234.1问题的提出234.2夹具体设计234.2.1定位基准的选择234.2.2切削力及夹紧力的计算244.2.3 定位误差分析254.2.4 夹具设计及操作的简要说明25结 论26致 谢27参考文献28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; 夹具设计前言 通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体（如互换性与测量技术、机械零件设计、金属切削机床、机械制造工艺等）。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础。 本次设计主要是设计CA6140车床上拨叉的铣床夹具，设计正确的加工工艺路线。这次设计涉及到机床，机械加工工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识，是一次全面地，系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况，在整个设计过程中做到严谨认真，一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。 由于时间短促，经验不足以及水平有限，本次设计难免许多不妥和错误之处，敬请批评指正，以便及时改正。第一章 零件分析1.1 零件的作用题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，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。零件上方的20mm的孔与操作机构相连，下方的50mm的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，两零件铸造为一体，加工时分开。1.2 零件的工艺分析CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。其间有一定的位置要求，分述如下：1.2.1 以20mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一个装配时要钻铰的8mm的锥孔，一个M6的螺纹孔，和一个缺口。1.2.2 以50mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：50mm的孔，以及其上、下端面；这两组表面有一定的位置要求；(1)50mm的孔的上、下表面与20的孔的垂直度误差为0.07mm。(2)20mm的孔的上、下表面与20的孔的垂直度误差为0.05mm。(3)50mm、20mm的孔的上、下表面以及50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。(4)20mm的孔的内表面的粗糙度误差为1.6um，精度为IT7。第二章 工艺规程设计2.1 毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑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，故选择铸件毛坯。 图一 毛坯图2.2 基准面的选择 2.2.1 粗基准的选择 对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准，根据这个基准原则，现取20mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个20mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在72mm的上表面，以消除3个自由度。2.2.2 精基准的选择 主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.3 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。1.工艺路线方案一：工序一：退火工序二：粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um工序三：以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um,其上、下表面尺寸为30mm，工序四：以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰20 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05mm 工序五：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 um工序六；以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣50 mm的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过0.07mm，其上、下表面尺寸为12mm工序七：铣断工序八：以20 mm的孔为精基准，钻8 mm的锥孔的一半4 mm，装配时钻铰 工序九：以20mm的孔为精基准，钻5mm的孔，攻M6的螺纹 工序十：以20 mm的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为12.5um 工序十一：检查 上面的工序可以是中批生产，但是其效率不高，并且工序四中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。2.工艺路线方案二：工序一；退火工序二：粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um工序三：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12mm工序四：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 工序五：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 um工序六：铣断工序七：以20 mm的孔为精基准，钻8 mm的锥孔的一半4 mm，装配时钻铰 工序八：以20 mm的孔为精基准，钻5 mm的孔，攻M6的螺纹工序九：以20 mm的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为12.5 um工序十：检查2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由（以下称工艺手册表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表2.2-4查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT10。根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（20mm、50mm端面） 查工艺手册表2.24取20mm、50mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。铣削加工余量为：a)粗铣：1.5mm b)精铣：1mm毛坯尺寸及公差为：（35土0.3）mm （ 17土0.25）mm2、内孔（50mm已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取50mm已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔44mm。镗削加工余量为：a)粗镗：2mm b)半精镗：1mm毛坯尺寸及公差为：（48土0.3）mm （）mm3、其他尺寸直接铸造得到。 2.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 工序一：退火2.5.2 工序二：粗、精铣孔20mm、50mm的下表面（1） 加工条件工件材料：HT200。b=0.16GPa HBS=190210，铸件机床：XA5032立式铣床刀具；W18Cr4V硬质合金端铣刀 W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由切削用量简明手册后称切削手册表3.1查得铣削宽度ae=60mm,深度ap Pcc,故校验合格。最终确定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/zf)计算基本工时:公式为 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=12mm,所以L=l+y+=32+12=44mm故 =44/600=0.073min2)粗铣50mm的下表面 a)铣削50mm的下表面与铣削20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/zb)计算基本工时：公式为 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=0所以L=l+y+=72mm 故 =72/600=0.12min3)精铣孔20mm的下表面 a) 切削深度 因切削用量较小，故可以选择ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齿进给量：由切削手册表3.30可知机床的功为7.5KW，查切削手册表3.5可得f=0.50.7mm/r，由于是对称铣，选较小量f=0.7mm/r c)查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为（1.01.5）mm 查切削手册表3.8, 寿命T=180mind)计算切削速度 按切削手册表3.27中的公式： 也可以由表3.16查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根据XA5032铣床参数，选 n=475r/min vf =375mm/min , 则实际的切削速度为 所以=119.3m/min,实际进给量 所以=0.08mm/ze)校验机床功率 查切削手册表3.24，Pcc=1.1KW,而机床所提供的功率Pcm为1.7KW，所以Pcm Pcc,故校验合格。最终确定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/minf)计算基本工时：公式为 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=80mm, 所以L=l+y+=32+80=112mm 故 =112/375=0.3min 2)精铣50mm的下表面 a)铣削50mm的下表面与铣削20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/mb)计算基本工时：公式为 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=80mm所以L=l+y+=72+80=152mm故 =152/375=0.405min2.5.3 工序三：粗、精铣孔20mm、50mm的上表面 本工序的切削用量及基本工时与工序一中的粗、精铣孔20mm、50mm的下表面相同。2.5.4 工序四：钻、扩、铰、精铰20mm的孔（一） 钻18mm的孔（1）加工条件 工艺要求：孔径d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷却 机床 ：Z535型立式钻床 刀具 ：高速钢麻花钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径do=18mm,钻头几何形状为：由切削手册表2.1及表2.2 选修磨横刃，=28o o=10o 2=118o 21=70o b=3.5mm b=2mm l=4mm(2) 切削用量 1) 决定进给量fa)、按加工要求决定进给量 根据切削手册表2.7，当铸铁的强度b200HBS do=18mm时，f=0.700.86mm/r由于L/d=30/18=1.673,故取修正系数K=1所以 f=(0.700.86)x1=(0.700.86)mm/rb) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当b=190MPa,do=18mm,钻头强度允许的进给量f=1.6mm/rc)按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当b210MPa,do20.5mm,机床进给机构允许的轴向力为11760N（Z535钻床允许的轴向力为15696N（见工艺设计手册表4.2-14）时，进给量为1.5mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.700.86mm/r，根据Z535钻床说明书，选f=0.80mm/r（见工艺设计手册表4.2-16），又由切削手册表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.80mm/r do=21mm时，轴向力Ff=7260N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff=7260N 根据Z535钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15696N，由于FfFmax,故f=0.80mm/r可以用。2）决定钻头的磨钝标准及寿命 ：由切削手册表2.12，当do=18 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.50.8）mm,寿命T=60min 3)决定切削速度 由切削手册表2.15可知f=0.80mm/r时，双修磨横刃的钻头，do=18 mm时，Vt=17m/min切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/min 所以=255r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=275r/min(见工艺设计手册表4.2-15)4）检验机床扭转及功率 根据切削手册表2.21，当f=0.8mm/r，do Mc ，又根据切削手册表2.23，当b=(170213)MPa do=20mm f=0.9mm/r vc=17.4m/min时 Pc=1.7KW根据Z535钻床说明书, PcPE 所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min(3)计算基本工时：公式为 L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=9mm故 =0.18min（二） 扩19.8mm的孔（1）加工条件 工艺要求：孔径d=19.8mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷却 机床 ：Z535型立式钻床 刀具 ：高速钢扩孔钻头 选择高速钢扩孔钻头，其直径do=19.8mm,钻头几何形状为：由切削手册表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量 1) 决定进给量fa)、按加工要求决定进给量 根据切削手册表2.10，当铸铁的强度 b200HBS do=19.8mm时，f=(0.91.1)mm/r，由于L/d=30/19.8=1.52 因扩孔之后还须铰孔 ，故取修正系数K=0.7所以 f=(0.91.1)x0.7=(0.630.77)mm/rb) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当b=190MPa,do=19.8mm,钻头强度允许的进给量f=1.75mm/rc)按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当b210MPa,do20.5mm,机床进给机构允许的轴向力为11760N（Z535钻床允许的轴向力为15696N（见工艺设计手册表4.2-14）时，进给量为1.5mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=（0.630.77）mm/r，根据Z535钻床说明书，选f=0.64mm/r（见工艺设计手册表4.2-16），又由切削手册表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.64mm/r do=21mm时，轴向力Ff=6080N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff=6080N 根据Z535钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15696N，由于FfFmax,故f=0.64mm/r可以用。2）决定钻头的磨钝标准及寿命 ：由切削手册表2.12，当do=19.8 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.60.9）mm,寿命T=30min 3)决定切削速度 由切削手册表2.30中的公式：可知f=0.64mm/r时， do=19.8 mm时，Vt=27m/min，切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 ：Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min =370r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=375r/min(见工艺设计手册表4.2-15)4）检验机床扭转及功率 根据切削手册表2.21，当f=0.8mm/r，do Mc ，又根据切削手册表2.23，当b=(170213)MPa do=20mm f=0.75mm/r vc=20m/min时 Pc=1.7KW根据Z535钻床说明书, PcPE ，所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min(3)计算基本工时：公式为： 由于L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=10mm故 =0.13min(三) 粗铰19.94mm的孔（1）加工条件 工艺要求：孔径d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔 机床 ：Z535型立式钻床 刀具 ：高速钢铰刀 选择高速钢铰刀，其直径do=19.94mm,钻头几何形状为：由切削手册表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量 1) 决定进给量f：根据切削手册表2.11，当铸铁的强度 b170HBS do=19.94mm时，f=(1.02.0)mm/r，又由于粗铰之后还要精铰，所以应该选最大的进给量 即 f=2.0mm/r2）决定钻头的磨钝标准及寿命 ：由切削手册表2.12，当do=20 mm时，铰刀后刀面最大磨钝量取为（0.40.6）mm,寿命T=60min 3)决定切削速度 由切削手册表2.30中的公式： 可知，vc=7.7m/min，切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85，所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min 所以=105r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=140r/min(见工艺设计手册表4.2-15)4）检验机床扭转及功率 根据切削手册表2.21，当f=2.0mm/r，do Mc ,又根据切削手册表2.23，当b=(170213)MPa do=20mm f=2.0mm/r vc=10m/min时 Pc=1.7KW根据Z535钻床说明书, PcPE ,所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=2.0mm/r n=nc=140r/min vc=6.55m/min(3)计算基本工时:公式为： 由于 L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=10mm，故 =0.14min (四) 精铰20mm的孔（1）加工条件 工艺要求：孔径d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔，精度等级为IT7 机床 ：Z535型立式钻床 刀具 ：高速钢铰刀 选择高速钢铰刀，其直径do=20mm：钻头几何形状为：由切削手册表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o（2）切削用量1) 决定进给量f 根据切削手册表2.11，当铸铁的强度 b170HBS do=20mm,加工精度要求为H7精度时，f=(1.02.0)mm/r，由于这是粗铰之后的精铰，所以应该选中等的进给量 即 f=1.5mm/r2）决定钻头的磨钝标准及寿命 由切削手册表2.12，当do=20 mm时，铰刀后刀面最大磨钝量取为（0.40.6）mm,寿命T=60min 3)决定切削速度 由切削手册表2.30中的公式： 可知，vc=9.64m/min，切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85， 所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min 所以=131r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=140r/min(见工艺设计手册表4.2-15)4）检验机床扭转及功率 根据切削手册表2.21，当f=1.6m do=21 mm 时 Mt=125.6Nm，扭矩的修正系数均为1.0，故Mc=125.6 Nm，又根据切削手册表2.23，当b=(170213)MPa do=20mm ，f=1.5mm/r vc=10m/min时 Pc=1.5KW， 根据Z535钻床说明书, PcPE ，所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=1.5mm/r n=nc=140r/min vc=8.2m/min(3)计算基本工时：公式为： 由于 L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=10mm故 =0.19min2.5.5 工序五：粗、精镗50 mm的孔（1） 粗镗48mm孔 1）加工条件 工艺要求：孔径d=44mm的孔加工成d=48mm,通孔 机床 ：T616镗床 刀具：YG6的硬质合金刀 刀具为YG6的硬质合金刀，且直径为20mm的圆形镗刀（2）切削用量a) 确定切削深度ap： ap=2mmb) 确定进给量f根据切削手册表1.5 当粗镗铸铁，镗刀直径为20mm, ap=2mm, 孔径d=50mm,镗刀伸长长度l=100mm时f=0.400.60mm/r 按T616机床进给量（工艺设计手册表4.2-21）选f=0.58mm/rc) 确定切削速度 v按 切削手册表1.27和表1.28知： 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60minKTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8所以 =62.4m/min =414r/min又按T616机床上的转速 选n=370r/mind) 确定粗镗48mm孔的基本时间选镗刀的主偏角xr=45o 则 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 所以=0.09min (2)半精镗50mm的孔1）加工条件 工艺要求：孔径d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔 机床 ：T616镗床 刀具：YG6的硬质合金刀 刀具为YG6的硬质合金刀，且直径为20mm的圆形镗刀2）切削用量a) 确定切削深度ap ap=1mmb) 确定进给量f根据切削手册表1.5 当粗镗铸铁，镗刀直径为20mm, ap=2mm, 孔径d=50mm,镗刀伸长长度l3,故取修正系数K=0.8所以f=(0.180.22)x0.8=(0.1440.176) mm/r b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当b=190MPa,do=4.3mm,钻头强度允许的进给量f=0.5mm/r c)按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当b210MPa,do10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为8330N（Z525钻床允许的轴向力为8830N（见工艺设计手册表4.2-14）时，进给量为1.63mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=(0.1440.176) mm/r，根据Z525钻床说明书，选f=0.17mm/r（见工艺设计手册表4.2-16），又由切削手册表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.17mm/r do=12mm时，轴向力Ff=1230N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff=1230N 根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8330N，由于FfFmax,故f=0.17mm/r可以用。2）决定钻头的磨钝标准及寿命 由切削手册表2.12，当do= 6 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.50.8）mm,寿命T=20min 3)决定切削速度 由切削手册表2.15可知f=0.20mm/r时，标准钻头，do=4 mm时，Vt=20m/min 切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=20x1.0x1.0x1.0x0.85=17m/min 所以=1354r/min根据Z525钻床说明书,可考虑选择nc=1360r/min(见工艺设计手册表4.2-15)4）检验机床扭转及功率 根据切削手册表2.21，当f=0.17mm/r，do Mc，又根据切削手册表2.23，当b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=17.4m/min时 Pc=0.8KW 根据Z525钻床说明书, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.17mm/r n=nc=1360r/min vc=17m/min(3)计算基本工时：公式为： 由于L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=2.5mm 故 =0.15min2.5.8 工序八：钻5mm的孔，攻螺纹M6 （1）加工条件 工艺要求：孔径do=5mm ,孔深l=6mm, 通孔 机床：Z525立式钻床刀具： 高速钢麻花钻选择的高速钢麻花钻的直径为do=5mm 钻头的几何形状为（由切削手册表2.7可知 铸铁的强度头几何形状为：由切削手册表2.1及表2.2 选=30o o=16o 2=118o 21=70o （2）切削用量1) 决定进给量fa) 按加工要求决定进给量 根据切削手册表2.7，当铸铁的强度 b200HBS do=5mm时，f=0.270.33mm/r， 由于L/d=6/5=1.23,故取修正系数K=1所以 f=(0.270.33)x1=(0.270.33) mm/r b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当b=190MPa,do=5.4mm,钻头强度允许的进给量f=0.6mm/r c)按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当b210MPa,do10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为8330N（Z525钻床允许的轴向力为8830N（见工艺设计手册表4.2-14）时，进给量为1.63mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=(0.270.33) mm/r，根据Z525钻床说明书，选f=0.28mm/r（见工艺设计手册表4.2-16），又由切削手册表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.33mm/r do=12mm时，轴向力Ff=2110N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff=2110N 根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8330N，由于FfFmax,故f=0.28mm/r可以用。2）决定钻头的磨钝标准及寿命 由切削手册表2.12，当do= 6 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.50.8）mm,寿命T=20min 3)决定切削速度 由切削手册表2.15可知f=0.30mm/r时，标准钻头，do=5 mm时，Vt=16m/min 切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=16x1.0x1.0x1.0x0.85=13.6m/min 所以=866r/min根据Z525钻床说明书,可考虑选择nc=960r/min(见工艺设计手册表4.2-15)4）检验机床扭转及功率 根据切削手册表2.21，当f=0.33mm/r，do Mc，又根据切削手册表2.23，当b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=15.1m/min时 Pc=1.0KW，根据Z525钻床说明书, PcPE，所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.28mm/r n=nc=960r/min vc=13.6m/min(3)计算基本工时：公式为 由于 L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=2.5mm 故 =0.03min（2）攻M6的螺纹 由工艺设计手册表6.2-14可知 其中：l1=(13)p l2=(23)p，公式中的no为丝锥或工件回程的每分钟转数（r/min）; i为使用丝锥的数量；n 为丝锥或工件每分钟转数（r/min）；d为螺纹大径；f为工件每转进给量 等于工件螺纹的螺距p，由上述条件及相关资料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/minno=680r/min i=1 所以(1) 切削速度 所以=10.7m/min(2) 基本工时 =0.03min 2.5.9 工序九：铣缺口（1）加工条件工件尺寸：长为25mm, 宽为10mm机床：XA5032立式铣床 刀具：W18Cr4V硬质合金端铣刀 W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由切削用量简明手册后称切削手册表3.1查得铣削宽度ae=90mm,深度ap=6mm,齿数Z=10时，取刀具直径do=100mm。又由切削手册表3.2选择刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角ao=8o,刀齿斜角s=-10o,主刃Kr=60o,过渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,过渡刃宽b=1mm(2)切削用量 a)切削深度 因切削用量较小，故可以选择ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齿进给量：由切削手册表3.30可知机床的功为7.5KW，查切削手册表3.5可得f=0.140.24mm/z,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/zc)查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为（1.01.5）mm 查切削手册表3.8, 寿命T=180mind)计算切削速度 按切削手册表3.27中的公式 也可以由表3.16查得=77m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmvf=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=77x1.0x0.8=61.6m/min n= ntkn=245x1.0x0.8=196r/min vf=vftkvt=385x1.0x0.8=308mm/min又根据XA5032铣床参数，选 n=235r/min vf =375mm/s，则实际的切削速度为： 所以=73.8m/min,实际进给量为： 所以=0.16mm/ze)校验机床功率 查切削手册表3.24， 当b=(174207)MPa ae=70mm ap=6mm do=100mm Z=10 vfc=385mm/min 近似为 Pcc=4.6KW，根据XA5032型立铣说明书（切削手册表3.30），机床主轴允许的功率为Pcm=7.5x0.75=5.63KW，故 PccPcm 因此选择的切削用量可以采用 即ap=6mm vf=375mm/min n=235r/min vc=73.8m/min fz=0.14mm/zf)计算基本工时：公式为 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=0mm, 所以L=l+y+=25mm 故 =25/375=0.07min第三章 绘制零件图和编制工艺文件3.1 绘制零件图图二:零件图3.2 编制工艺文件1.机械加工工艺过程的组成工艺过程：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的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。机械加工工艺过程用机械加工方法,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为零件的过程。零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。工序：一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。安装：工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那一部分工序。工位：为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起,相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。工步：当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。2.工序的合理组合确定加工方法以后,就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数.确定工序数有两种基本原则可供选择.工序分散原则：工序多,工艺过程长,每个工序所包含的加工内容很少,极端情况下每个工序只有一个工步,所使用的工艺设备与装备比较简单,易于调整和掌握,有利于选用合理的切削用量,减少基本时间,设备数量多,生产面积大.工序集中原则： 零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成,每个工序的内容和工步都较多,有利于采用高效的机床,生产计划和生产组织工作得到简化,生产面积和操作工人数量减少,工件装夹次数减少,辅助时间缩短,加工表面间的位置精度易于保证,设备、工装投资大,调整、维护复杂,生产准备工作量大.批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则：批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产,也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产.将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。“机械加工工艺过程卡”和“机械加工工序卡”附后所示第四章 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