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拨叉（831007）铣断夹具设计

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拨叉（831007）铣断夹具设计,拨叉（831007）铣断夹具设计

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1 燕山大学 机械加工工艺过程卡片 产品型号 拨叉 831007 零件图号 产品名称 拨叉 零件名称 拨叉 共 1 页 第 1 页 材料牌号 HT200 毛坯种 类 铸件 毛坯外形尺 寸 每毛坯件数 2 每台件数 备注 序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 夹 具 刀 具 量具 准终 单件 01 铣 粗铣 、 半精铣 40 上 端面 X5140 专用夹具， 60 高速钢 盘铣刀 ，高度尺 0 2.7 02 钻扩铰孔 钻、扩、铰 22 孔 Z525 专用夹具， 22 铰刀 ， 21.7 扩孔钻， 15.1 麻花钻 0 3 03 车 粗车、 半 精车 55 孔 ，粗车、 半 精车中间下端面73 孔 CA6140 专用夹具，硬质合金YG3 内孔车刀，塞规 0 4.7 04 车 粗车、 半 精车中间上端面 73 孔 CA6140 专用夹具，硬质合金YG3 内孔车刀，塞规 0 2.8 05 钻孔攻丝 钻 M8 螺纹 孔 底孔 ，攻 M8 螺纹 Z525 专用夹具 , 6.6 麻花钻、 M8 机用丝锥 0 1.5 06 钻孔 钻 8 孔 一半 Z525 专用夹具 ， 8 麻花钻 0 0.6 07 铣断 将毛坯从中间铣断 X6140 专用夹具，高速钢 200 4 锯片铣刀 0 0.8 08 检查 按图样检查 0 1 设计 曹立涛 日期 2010.1.1 审核 日期 会签 日期 nts 1 成都理工大学金工实习基地 机械加工工序卡片 产品型号 CA6140 零件图号 1 产品名称 车床 零件名称 拨叉 831007 共 8 页 第 1 页 车间 工序号 工序名 材料牌 1 1 钻、扩、铰 ZT200 毛坯种类 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件 数 每台件数 铸铁 160 73 40.5 2 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式 钻床 Z353 1 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用夹具 煤油 工位器具编号 工位器具名称 工序 工时 准终 单件 描图 1 塞规 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速r/min 切削速度m/min 进给量mm/r 切削深度mm 进给次数 工步工时 描校 机动 辅助 1 以 毛坯底边 为基准， 钻 20 孔 高速钢麻花钻，高速钢扩刀，硬质合金钢铰刀，游标卡尺，塞规，专用夹具 600 0.42 0.8 50 1 4.2s 底图号 2 扩孔至 21.8 670 12 1.8 1.8 1 11 3 铰孔至 22+0.021 0 ，保 证孔的粗糙度 590 10 0.9 0.2 1 13 装订号 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 nts 2 成都理工大学金工实习基地 机械加工工序卡片 产品型号 CA6140 零件图号 1 产品名称 车床 零件名称 拨叉 831007 共 8 页 第 2 页 车间 工序号 工序名 材料牌 1 2 铣 ZT200 毛坯种类 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件 数 每台件数 铸铁 160 73 40.5 2 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣 床 X5032 2 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用夹具 煤油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 描图 2 游标卡尺 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速r/min 切削速度m/min 进给量mm/r 切削深度mm 进给次数 工步工时 描校 机动 辅助 1 以 底 端面为 基准， 铣 40 上端面 ， 保证其尺寸要求及粗糙度，与 22 的垂直度为 0.05 高速钢铣刀，游标卡尺、专用夹具 580 0.8 0.1 1.1 2 2.1s 底图号 装订号 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 nts 3 成都理工大学金工实 习基地 机械加工工序卡片 产品型号 CA6140 零件图号 1 产品名称 车床 零件名称 拨叉 831007 共 8 页 第 3 页 车间 工序号 工序名 材料牌 1 3 镗 HT200 毛坯种类 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件 数 每台件数 铸铁 160 73 40 2 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式 镗 床 T616 3 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用夹具 煤油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 描图 2 游标卡尺 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速r/min 切削速度m/min 进给量mm/r 切削深度mm 进给次数 工步工时 描校 机动 辅助 1 以 40 为精基准，镗 55+0.5 0 ， 镗 73+0.5 0 保证其尺寸和粗糙度 ，与 22 孔 的 垂直度为 0.07 高速钢镗刀、游标卡尺、专用夹具 650 0.26 0.24 0.22 1 5s 底图号 装订号 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 nts 4 成都理工大学金工实习基地 机械加工工序卡片 产品型号 CA6140 零件图号 2 产品名称 车床 零件名称 拨叉 831007 共 8 页 第 5 页 车间 工序号 工序名 材料牌 1 5 钻、铰 ZT200 毛坯种类 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件 数 每台件数 铸铁 160 73 40 1 1 设备名称 设 备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻 床 Z535 5 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用夹具 煤油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 描图 2 游标卡尺 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速r/min 切削速度m/min 进给量mm/r 切削深度mm 进给次数 工步工时 描校 机动 辅助 1 以 孔 40 为精基准， 钻孔至 7 高速钢麻花钻头 、专用夹具 600 0.38 0.31 1.5 1 1.2s 底图号 2 铰孔至 8 确保孔内粗糙度为 1.6 高速钢铰刀 500 0.5 0.4 1.3 1 1.6S 装订号 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 nts 5 成都理工大学金工实习基地 机械加工工序卡片 产品型号 CA6140 零件图号 2 产品名称 车床 零件名称 拨叉 831007 共 8 页 第 6 页 车间 工序号 工序名 材料牌 1 6 钻 ZT200 毛坯种类 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件 数 每台件数 铸铁 160 73 40 2 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式 钻床 Z353 4 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用夹具 煤油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 描图 1 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速r/min 切削速度m/min 进给量mm/r 切削深度mm 进给次数 工步工时 描校 机动 辅助 以 22 孔 为精基准，钻 7 孔 高速钢麻花钻钻头 、专用夹具 500 0.33 0.25 1.3 1 3s 底图号 装订号 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 nts 6 成都理工大学金工实习基地 机械加工工序卡片 产品型号 CA6140 零件图号 2 产品名称 车床 零件名称 拨叉 831007 共 8 页 第 7 页 车间 工序号 工序名 材料牌 1 7 攻丝 ZT200 毛坯种类 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件 数 每台件数 铸铁 160 73 40 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 攻丝机 M2-M35 4 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用夹具 煤油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 描图 1 塞规 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速r/min 切削速度m/min 进给量mm/r 切削深度mm 进给次数 工步工时 描校 机动 辅助 1 以 40 上端面 为精基准，攻 M8 螺纹 高速钢丝锥、塞规、专用夹具 500 0.3 0.07 9 1 5s 底图号 装订号 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 nts 7 成都理工大学金工实习基地 机械加工工序卡片 产品型号 CA6140 零件图号 1 产品名称 车床 零件名称 拨叉 831007 共 8 页 第 8 页 车间 工序号 工序名 材料牌 1 9 铣 ZT200 毛坯种类 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件 数 每台件数 铸铁 160 73 40 2 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式 铣床 x61 6 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用夹具 煤油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 描图 2 游标卡尺工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速r/min 切削速度m/min 进给量mm/r 切削深度mm 进给次数 工步工时 描校 机动 辅助 1 以 22 孔 为精基准， 将两件两件铣断，铣断量为4，使其粗糙度为 6.3 错齿三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具 400 0.82 0.67 3 2 32.7s 底图号 装订号 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 nts 8 nts燕山大学机械课程设计 第 1 页 共 23 页 1 课 程 设 计 说 明 书 题目： “ 拨叉 ” 机械加工 工艺规程及 “ 铣断 ” 夹具 设计 学院（系）： 机械工程学院机制系 年级专业： 06级机制 1 学 号： 060101010069 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 燕山大学课程设计评审意见表 nts燕山大学机械课程设计 第 2 页 共 23 页 2 指导教师评价： （ 1）工艺规程设计及毛坯图 优秀， 良好， 中等， 一般， 较差 （ 2）夹具结构设计及分析计算 优秀， 良好， 中等， 一般， 较差 （ 3）夹具装配图及说明书 优秀， 良好， 中等， 一般， 较差 （ 4）出勤、平时表现及独立设计能力 优秀， 良好， 中等， 一般， 较差 成绩： 指导教师： 年 月 日 答辩小组评价： （ 1）表达能力： 优 秀， 良好， 中等， 一般， 较差 （ 2）回答问题： 优秀， 良好， 中等， 一般， 较差 （ 3）设计质量： 优秀， 良好， 中等， 一般， 较差 成绩： 评阅人： 年 月 日 课程设计总成绩： 答辩小组成员签字： 年 月 日 燕山大学课程设计（论文）任务书 nts燕山大学机械课程设计 第 3 页 共 23 页 3 院（系）：机械工程学院 基层教学单位：机械制造研究所 学 号 060101010069 学生姓名 专业（班级） 06机制 1 设计题目 “拨叉 ” 机械加工 工艺规程及 “铣断” 夹具 设计 设 计 技 术 参 数 1.年生产纲领： 5000件 2.加工要求：见零件图 设 计 要 求 1.工艺 规程必须保证加工质量和生产率要求，合理可行。 2.夹具设计要保证加工精度，并定位合理、夹紧可靠、操作简便； 尽量采用机动夹紧、多件夹紧等。 3.设计图纸及说明书符合规范。 工 作 量 零件图 1张（ A3/A4） 毛坯图 1张（ A3/A4） 夹具结构装配图 1张（ A1/A0） 机械加工工艺过程卡片及工序卡片 1套 课程设计说明书 1份（不少于 5千字） 工 作 计 划 第 1周 抄画零件图，完成机械加工工艺规程设计及毛坯图。 第 2周 夹具方案设计及其相关分析计算，草图设计。 第 3周 进行夹具结构设计，画夹具装配图。 第 4周 完成 装配图的标注，编写课程设计说明书，答辩。 参 考 资 料 机械制造工艺学课程设计指导书 机械制造工艺手册 机床夹具设计图册 机床夹具设计手册 机械零件设计手册 指导教师签字 基层教学单位主任签字 年 月 日 目 录 nts燕山大学机械课程设计 第 4 页 共 23 页 4 第一章 零件的分析 .1 （一） 零件的功用及结构分析 .1 （二） 零件的工艺分析 .1 第二章 拨叉零件机械加工工艺规程设计 . .1 （一） 毛坯的选择 .1 （二） 基准的选择 .2 （三） 工艺路线的拟定 .2 （四） 毛坯尺寸的确定与机械加工余量 .3 （五） 切削用量及工时定额的确定 .4 第三章 铣断 工序夹具设计 （一） 任务的提出 .12 （二） 定位方案及定位装置的设计计算 .12 1） 定位基准的选择 2）定位元件及装置设计 3）定位误差的分析计算 （三） 夹紧方案及装置的设计计算 .14 1）夹紧方案的确定 2）夹紧力大小的分析计算 3） 估算夹紧力 4）夹紧机构及装置设计 参考文献 18 附录 机械加工工艺过程卡片 . 19 附录 机械加工工序卡片 . 20 nts燕山大学机械课程设计 第 5 页 共 23 页 5 第一章 零件的分析 （一） 零件的作用 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。零件上方的 22孔与操纵机构相连，二下方的 55 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。 （二） 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，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： 1. 0.021022孔内表面以及与此孔相通的 8 的锥孔、 8M 螺纹孔 2. 55 孔内表面 3. 40 上 端面、 55 上下两 端面，上下两 73 孔的内表面， 55 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。 已知此拨叉零件的生产纲领为 5000件 /年 ，零件的质量是 1.0Kg/个，查机械制造工艺及设备设计指导手册 321 页表 15-2，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。 第二章 拨叉零件机械加工工艺规程设计 （一） 毛坯的选择 确定毛坯种类： 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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查 机械制造工艺及设备设计指导手册 324页表 15-5 选用铸件尺寸公差nts燕山大学机械课程设计 第 6 页 共 23 页 6 等级 CT9级。 （二） 基准的选择 1 粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以 22 孔外圆表面为辅助粗基准。 2 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“基准重合”原则和“基准统一”原则，以精加工后的 40 端 面为主要的定位精基准，以 22 孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。 （三） 工艺路线的拟定 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通 用机床配以志专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 1. 工艺路线方案一 工序 粗铣 、 半精铣 40上端面 ,以底面为粗基准 . 工序 钻、扩、铰 22孔 ,以 40上端面和 40外表面为精基准 . 工序 粗车、半精车 55 孔，粗车、半精车中间下端面 73 孔 , 以40上端面和 22内表面为精基准 . 工序 粗车、半精车中间上端面 73孔 , 以 40上端面和 22内表面为精基准 . 工序 钻 M8 螺纹孔底孔，攻 M8 螺纹 , 以 40 上端面和 22 内表面为精基准 . 工序 钻 8孔一半 , 以 40上端面和 22内表面为精基准 . 工序 将毛坯从中间铣断 , 以 55上端面和 22内表面为精基准 . 工序 去毛刺 . 工序 按图样检查 . 2. 工艺路线方案二 工序 钻、扩、铰 22孔 ,以底面和 40外表面为粗基准 . 工序 粗车、半精车 55 孔，粗车、半精车中间下端面 73 孔 , 以40上端面和 22内表面为精基准 . 工序 粗铣 、 半精铣 40上端面 ,以底面为粗基准 . 工序 粗车、半精车中间上端面 73孔 , 以 40上端面和 22内表面为精基准 . 工序 钻 8孔一半 , 以 40上端面和 22内表面为精基准 . 工序 将毛坯从中间铣断 , 以 55上端面和 22内表面为精基准 . 工序 去毛刺 . 工序 按图样检查 . nts燕山大学机械课程设计 第 7 页 共 23 页 7 3. 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一考虑以 22mm 孔为精加工基准，而方案二则是先加工孔后加工面 ,这样很难保证误差精度等。因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。 (四 )加工余量毛坯尺寸 ,工序尺寸及其公差的确定 由于本零件材料为灰铸铁，则由机械加工工艺手册得： 拨叉工序尺寸，公差，表 面粗糙度及毛坯尺寸的确定 加工面 工序名称 工序间余量/mm( 单边 ) 工 序 工序基本尺寸/mm 经济精度 /mm 表面粗糙度 /mm 40mm 上端面 半精铣 1.5 00.0879( )h Ra3.2 51 粗铣 1.0 00.2711( )h Ra6.3 52.5 22mm孔 铰 0.15 00.0879( )h Ra1.6 22 扩 2.6 00.2211( )h Ra6.3 21.7 钻 8 00.5413( )h Ra12.5 16 55 mm孔 半精车 1.0 00.0398( )h Ra3.2 53 粗车 2 00.0629( )h Ra6.3 49 73 mm 孔下端面 半精车 1.0 00.0749( )h Ra3.2 71 粗车 8.0 00.1611( )h Ra6.3 55 73 mm 孔上端面 半精车 1.5 00.0749( )h Ra3.2 70 粗车 7.5 00.1611( )h Ra6.3 55 M8螺纹孔 攻 0.7 8 钻 0.7 00.1611( )h Ra6.3 6.6 8孔 钻 4 00.1611( )h Ra6.3 0 nts燕山大学机械课程设计 第 8 页 共 23 页 8 铣断 铣 2 0 由以上资料得出毛坯尺寸图 （见附图） ,毛坯的铸造公差等级为 11级 （五） 切削用量及工时定额的确定 工序粗铣、半精铣 40上端面 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：粗铣 22孔上端面。 机床： X6140卧式铣床。 刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 aePcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.5mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 1.4 计算基本工时 tm L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。 （ 2）半精铣 40上端面 2.1 铣削深度 ：因为切 削量较小，故可以选择 ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。 2.2 计算切削速度 ：按简明手册， V c=vpvvevzvpmvov KZuayfXaT qdC算得 Vc 98mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 据 XA6140 铣床参数，选择 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 实 际 进 给 量 为 f zc=V nts燕山大学机械课程设计 第 9 页 共 23 页 9 fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 2.3 校验机床功率 查简明手册 Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.0mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 2.4 计算基本工时 tm L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。 工序 以 40 上端面和外端面为基准，钻 、 扩 、 铰 22 孔，保证垂直度误差不超过 0.05mm,孔的精度达到 IT7。 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要 求：钻 、 扩 、 铰 22 孔，保证垂直度误差不超过 0.05mm,孔的精度达到 IT7。 机床： Z525专用钻床 2. 切削用量 （ 1）钻 16孔 1.1 刀具选择：查机械加工工艺手册选用 16mm 高速钢锥柄标准花钻，钻头采用双头刃磨法，后角 o 12 ，二重刃长度 b =2.5mm,横刀长 b=1.5mm,宽 l=3mm,棱带长度 mml 5.11 1202 100 30 1.2 选择切削用量 1.2.1决定进给量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 所以， rmmf /70.0 按钻头强度选择 rmmf /75.1 按机床强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择机床已有的进给量 rmmf /48.0 经校验max6090 FF f 校验成功。 1.2.2钻头磨钝标 准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 0.5 . mm，寿命 min60T 1.2.3切削速度 查切 rmmvc /18修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 nts燕山大学机械课程设计 第 10 页 共 23 页 10 m in/3.31810000rd vn s 查简明手册机床实际转速为 min/272 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /4.1510000 1.3计算工时 m in15.045.1272 1050 nfLt m 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 (2) 扩 21.7孔 2.1刀具选择：选用 21.7mm高速钢锥柄扩孔钻。 2.2 确定切削用量：查切削用量手册得： f=0.901.1mm/r,再 由机械加工工艺手册 C365L 车床给量取 f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，由公式：cv扩 =（ 1/21/3）cv钻 查切削用量手册取 VC =0.29m/s=17.4m/min VC=（ 1/21/3） VC =5.88.7m/min 1000swvn d =93140r/min 按机床选取 n =136r/m,故 1000wwv dn=8.5m/min 2.3计算基本工时： T=L/(f n) =(50+10)/(0.92 136)=0.48min。 (3) 铰 22孔 3.1刀具选择： 22mm 高速钢锥柄机用铰刀 3.2确定切削用量：背吃刀量 ap=0.12mm。 由切削用量手册得： f=1.32.5mm/r,取 f=1.68 mm/r 由切削用量手册得：0 .z vv vmc v p yx fv c d aT=7.9m/min 1000swvn d =125.8 r/min 按机床选取wn=136 r/min 所以实际切削速度 1000wwv dn=8.54m/min 3.3计算基本工时： T=L/(f*n) =(50+10)/(1.68 136)=0.26min nts燕山大学机械课程设计 第 11 页 共 23 页 11 工序 粗车、半精车 55孔，粗车、半精车中间下端面 73孔 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：粗车、半精车 55孔，粗车、半精车中间下端面 73孔 机床： CA6140车床 刀具：刀片材料 YG6，刀杆尺寸 BxH=16x25mm，0 10or 00 6060rk 05s 8r ok 0 5o0.5 1e 刀尖圆弧半径 0.5mm 2.切削用量 （ 1）粗车 55孔 1.1背吃刀量 ap=2mm 1.2确定进给量 查切削用量手册：取进给量为 0.035 0.07 mm/r。再根据 CA6140车床说明书进给量取 f =0.05mm/r。 1.3确定切削速度 V ：根据切削用量手册 . vvmc v p yx fv c aT =48.610 m/min 1000swvn d =126.325r/min 按 CA6140说明书，选择与 126.325r/min 相近似的机床转速 n =160r/min,则实际切削速度 V =47.28m/min。 1.4计算基本工时：按机械加工工艺手册公式计算： T= 0.75min (2) 半精车 55孔 2.1背吃刀量 ap=1.0mm 2.2确定进给量 查切削用量手册：取进给量为 0.25 0.4 mm/r。再根据 CA6140 车床说明书进给量取 f =0.3mm/r。 2.3确定切削速度 V ：根据切削用量手册 . vvmc v p yx fv c aT =103.071 m/min 1000swvn d =316.235r/min 按 CA6140 说明书，选择与 316.235r/min 相近似的机床转速 n =320r/min,则实际切削速度 V =106.509m/min。 2.4计算基本工时：按机械加工工艺手册公式计算： T=0.55min (3) 粗车中间下端面 73孔 3.1背吃刀量 ap=2.4mm 3.2确定进给量 nts燕山大学机械课程设计 第 12 页 共 23 页 12 查切削用量手册：取进给量为 0.6 0.9 mm/r。再根据 CA6140车床说明书进给量取 f =0.86mm/r。 根据切削用量手册，取车刀后面最大磨损量为 0.81.0。焊接车刀耐用度 T=60min。 3.3确定切削速度 V：根据切削用量手册 . vvmc v p yx fv c aT =43 m/min 1000swvn d =146.8r/min 按 CA6140 说明书，选择与 146.8r/min 相近似的机床转速 n =160r/min,则实际切削速度 V =47.28m/min。 3.4计算基本工时：按机械加工工艺手册公式计算： T= 1.15min (4) 半精车中间下端面 73孔 4.1背吃刀量 ap=1.0mm 4.2确定进给量 查切削用量手册：取进给量为 0.25 0.4 mm/r。再根据 CA6140车床说明书进给量取 f =0.3mm/r。 4.3确定切削速度 V ：根据切削用量手册 . vvmc v p yx fv c aT =101.327 m/min 1000swvn d =309.729r/min 按 CA6140说明书，选择与 309.729r/min 相近似的机床转速 n =320r/min,则实际切削速度 V =106.509m/min。 4.4计算基本工时：按机械加工工艺手册公式计算： T=0.45min 工序 粗车、半精车中间上端面 73 孔 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：粗车、半精车中间上端面 73孔 机床： CA6140车床 刀具：刀片材料 YG6，刀杆尺寸 BxH=16x25mm，0 10or 00 6060rk 05s 8r ok 0 5o0.5 1e 刀尖圆弧半径 0.5mm 2.切削用量 (1) 粗车中间下端面 73孔 1.1背吃刀量 ap=2.0mm 1.2确定进给量 查切削用量手册：取进给量为 0.6 0.9 mm/r。再根据 CA6140nts燕山大学机械课程设计 第 13 页 共 23 页 13 车床说明书进给量取 f =0.86mm/r。 根据切削用量手册，取车刀后面最大磨损量为 0.81.0。焊接车刀耐用度 T=60min。 1.3确定切削速度 V：根据切削用量手册 . vvmc v p yx fv c aT =43 m/min 1000swvn d =146.8r/min 按 CA6140 说明书，选择与 146.8r/min 相近似的机床转速 n =160r/min,则实际切削速度 V =47.28m/min。 1.4计算基本工时：按机械加工工艺手册公式计算： T= 1.15min (2) 半精车中间下端面 73孔 2.1背吃刀量 ap=1.0mm 2.2确定进给量 查切削用量手册：取进给量为 0.25 0.4 mm/r。再根据 CA6140车床说明书进给量取 f =0.3mm/r。 2.3确定切削速度 V ：根据切削用量手册 . vvmc v p yx fv c aT =101.327 m/min 1000swvn d =309.729r/min 按 CA6140说明书，选择与 309.729r/min 相近似的机床转速 n =320r/min,则实际切削速度 V =106.509m/min。 2.4计算基本工时：按机械加工工艺手册公式计算： T=0.45min 工序 钻 M8螺纹孔底孔，攻 M8螺纹 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：钻 M8螺纹孔底孔，攻 M8螺纹 机床： Z525专用钻床 2. 切削用量 (1) 钻 M8螺纹孔底孔 1.1刀具选择：查机械加工工艺手册选用 6.6mm高速钢锥柄标准花钻 . 1.2 选择切削用量 1.2.1决定进给量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 所以， rmmf /70.0 nts燕山大学机械课程设计 第 14 页 共 23 页 14 按钻头强度选择 rmmf /75.1 按机床 强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择机床已有的进给量 rmmf /48.0 经校验max6090 FF f 校验成功。 1.2.2钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 0.5 . mm，寿命 min60T 1.2.3切削速度 查切 rmmvc /18修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/3.31810000rd vn s 查简明手册机床实际转速为 min/272 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /4.1510000 1.3计算工时 min15.0 nfLt m (2) 攻 M8螺纹 2.1刀具选择：查机械加工工艺手册选用 M8机用丝锥 2.2切削用量选择： 查切削用量手册得： f=0.700.86mm/r,再由机械加工工艺手册C365L 车床进给量取 f =0.76mm/r。查切削用量手册取 V =13m/min 1000swvn d =230r/min 按机床选取 n =238r/min,故 1000wwv dn=18m/min 2.3计算基本工时： T=（ L+L1+L2） /(f n)=0.66min。 工序 钻 8孔一半 , 以 40上端面和 22内表面为精基准 . 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求： 钻 8孔一半 机床： Z525专用钻床 nts燕山大学机械课程设计 第 15 页 共 23 页 15 刀具 : 查机械加工工艺手册选用 6.6mm高速钢锥柄标准花钻 . 2. 切削用量 2.1决定进给量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 所以， rmmf /70.0 按钻头强度选择 rmmf /75.1 按机床强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择机床已有的进给量 rmmf /48.0 经校验max6090 FF f 校验成功。 2.2钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 0.5 . mm，寿命 min60T 2.3切削速度 查切 rmmvc /18修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/3.31810000rd vn s 查简明手册机床实际转速为 min/272 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /4.1510000 2.4计算工时 min30.0 nfLt m 工序 将毛坯从中间铣断 , 以 55上端面和 22内表面为精基准 . 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：将毛坯从中间铣断 机床： X6140卧式铣床 刀具： 锯片铣刀， d=200mm， l=4mm，中齿， Z=40 查切削手册，选择进给量为： zmmf /10.0 ,切削速度为：nts燕山大学机械课程设计 第 16 页 共 23 页 16 min/27 mv ，则： m in/45200 271 0 0 01 0 0 0 rd vnws 根据简明 手册表 4.2-39，取 min/50 rn w ，故实际切削速度为： m in/4.311000 502001000 mndv ww 此时工作台每分钟进给量 fm应为： m in/20 050401.0 mmnZff wzm 查切削手册表 4.2-40，刚好有 min/20 0 mmfm 。 计算切削基本工时： m in5.0200 3072 fyltmm第三章 铣断 工序夹具设计 （一） 任务的提出 本夹具主要用来铣断工件，使之分离成为两个零件，由 于本道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。 （二） 定位方案及定位装置的设计计算 1.问题的提出 本夹具主要用来铣断工件，使之分离成为两个零件，由于本道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。 2. 定位方案及定位装置的设计计算 1） 定位基准的选择 nts燕山大学机械课程设计 第 17 页 共 23 页 17 根据零件的结构 特性，结合工件加工精度要求和便于装夹的原则等因素，工件采用一面两孔定位方式。如图 1， 55上端面以平面做为定位基准，限制3个自由度，再用 22的两个孔做为定位基准，分别限制剩下的 2个自由度和1个自由度。 2） 定位元件及装置的设计： 由于工件采用一面两孔定位方式，所以定位元件采用一面两销定位机构，即定 位机构由一个平面、一个圆柱定位销和一个菱形定位销组成，如图 2。 图 2 定位机构简图 图 3 定位尺寸计算 确定相关的定位配合尺寸，以确定定位元件的尺寸： 1确定两销中心距尺寸及公差 取工件上两孔中心距的基本尺寸为两销中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的 1/4，及令：1 0 . 14lkT T m m 。 2.确定圆柱销直径及其公差 取相应孔的最小直径作为圆柱销直径的基本nts燕山大学机械课程设计 第 18 页 共 23 页 18 尺寸，其公差取 g6，所以1 2 2 6d g m m。 3.确定菱形销宽度、直径及公差 按有关标准选取菱形销的宽度， d=5mm；然后按式2 2 m i n1 m i nlkDb TT 计算菱形销与其配合孔的最小间隙 2min ；计算出菱形销直径的基本尺寸 ：2 2 2 m indD ； 按 h6 确定菱形销直径公差。最后让菱形销的基本尺寸与圆柱销 相同，得2 2 2 6d f m m。 如下图 （三） 夹紧方案及装置的设计计算 1 夹紧方案的确定 由于是大批量生产，为提高生产效率及产量，本夹具采用气动加紧，方便拆卸工件。 2 夹紧力大小的分析计算： 铣削力计算： 由金属切削机床夹具设计手册表 3.73