ca6140车床拨叉(831002)机械加工工艺规程及专用夹具设计

摘要C6140车床拨叉是典型的叉类零件，是机床操纵机构的重要组成零件之一工作时，操纵变速操纵杆，通过拨叉拨动主轴箱中的滑移齿轮在轴上移动，实现变速虽然拨叉不直接参予机床的成形运动，但它的加工质量对机床变速机构的安全可靠性及操作者的劳动强度都有一定的影响。叉类零件刚性差，易产生弯曲变形，加工质量不稳定，生产效率较低。因此设计科学合理的拨叉加工工艺和专用夹具，对保证零件的加工质量、提高生产效率、降低成本、减轻工人的劳动强度都具有重要的意义。通过拨叉零件工艺和专用夹具的设计，能够进一步加强对学生知识能力与综合素质的培养，尤其是综合设计能力、创新能力、工程实践能力的培养与提高以及重视经济和环境意识的培养。同时也能够使学生在外语运用、计算机应用、文献查阅等方面的技能得以提高，为学生走向社会后独立从事工作打下坚实的基础。关键词C6140车床拨叉加工ABSTRACTC6140LATHEFORKFORKISATYPICALTYPEOFPARTS,MACHINETOOLCONTROLISANIMPORTANTCOMPONENTOFBODYPARTSOFONEWORK,THEMANIPULATIONOFVARIABLESPEEDJOYSTICK,STRUCKTHROUGHTHEFORKSPINDLEGEARBOXINTHEAXISOFSLIDINGMOVEMENTTOACHIEVESPEEDALTHOUGHTHEFORKDOESNOTDIRECTLYPARTICIPATEINFORMINGTHEMACHINEMOVEMENT,BUTITISTHEQUALITYOFTHEPROCESSINGSPEEDOFTHEMACHINESSECURITYANDOPERATIONALRELIABILITYOFTHELABORINTENSITYHASACERTAINIMPACTPARTSRIGIDFORKPOOR,EASILYBENDINGDEFORMATION,THEPROCESSINGQUALITYOFINSTABILITY,LOWPRODUCTIVITYTHEREFORETHEDESIGNOFSCIENTIFICANDRATIONALPROCESSFORKANDSPECIALFIXTURES,MACHININGTOENSUREQUALITY,INCREASEPRODUCTIVITY,REDUCECOSTS,REDUCELABORINTENSITYAREOFGREATSIGNIFICANCEPROCESSTHROUGHTHEFORKPARTSANDSPECIALFIXTUREDESIGNEDTOFURTHERSTRENGTHENTHEINTELLECTUALCAPACITYOFSTUDENTSANDTHEOVERALLQUALITYOFTHETRAINING,INPARTICULARTHECAPACITYOFINTEGRATEDDESIGN,INNOVATION,ENGINEERINGPRACTICEANDIMPROVETHEABILITY,ASWELLASECONOMICANDENVIRONMENTALIMPORTANCETOTHECULTIVATIONOFAWARENESSATTHESAMETIMESOTHATSTUDENTSCANUSEINAFOREIGNLANGUAGE,COMPUTERAPPLICATIONS,DOCUMENTATION,INSPECTIONANDOTHERSKILLSCANBEIMPROVEDFORSTUDENTSTOENGAGEINTHEWORKOFTHEINDEPENDENTCOMMUNITYANDLAYASOLIDFOUNDATIONKEYWORDSMODULARC6140LATHEFORKPROCESSING目录摘要IABSTRACTII第1章绪论1第2章概述221夹具夹紧装置及夹具体的基本要求222机床夹具功用323机床夹具在机械加工中的作用324机床夹具组成425机床夹具的分类526机床夹具的设计要求727现代机床夹具的发展方向7第3章零件的分析1031零件的用途1032零件的工艺分析10第4章工艺规程设计1141确定毛坯制造形式1142基准的选择1143制定工艺路线1244机械加工余量及毛坯尺寸的确定1445确定切削用量及基本工时16第5章专用夹具设计4351问题的提出4352设计思想4453夹具设计44结论46参考文献47致谢48附件149附件260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（831002）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。21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。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22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。23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。24机床夹具组成一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。二、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。25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。26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27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01，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5UM，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度可达05UM。（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31零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。零件的孔与操纵机构相连，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。32零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H7（内表面粗糙度要求为16）；2大头半圆孔H12（内表面粗糙度要求为32）及其端面（A、B面）（粗糙度要求为32）；390168槽两个侧面（粗糙度要求为32）；490168槽所在的底面（C面）和端面（粗糙度要求为63）；5M2215圆端面D面（粗糙度要求为63）；6大半圆铣断断口面（粗糙度要求为63）；7大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为01MM；槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为008M。其中，孔的粗糙度要求为16，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32，需要通过先粗镗后精镗实现；A、B、C面以及90168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。此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载该论文已经通过答辩第4章工艺规程设计41确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200,零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓尺寸较大，结构较为复杂，又为大批量生产，而且表面粗糙度质量要求也不是很高，故可采用铸件，以提高生产效率和效益。42基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，对零件的生产是非常重要。定位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。43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的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。1工艺路线方案一工序一粗、钻、扩、铰、精铰、孔工序二粗、精铣、孔下端面。工序三粗、精铣孔上端面工序四粗、精铣孔上端面工序五切断。工序六铣螺纹孔端面。工序七钻孔（装配时钻铰锥孔）。工序八攻M2215螺纹。工序九粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十粗铣半精铣精铣16H11的槽。工序十一检查。上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。2工艺路线方案二工序一粗、精铣孔上端面。工序二粗、精铣孔下端面。工序三钻、扩、铰、精铰孔。工序四钻、扩、铰、精铰孔。工序五粗、精铣孔上端面工序六粗、精铣孔下端面。工序七切断。工序八铣螺纹孔端面。工序九钻孔（装配时钻铰锥孔）。工序十攻M2215螺纹。工序十一粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗、半精铣精铣16H11的槽。工序十三检查。上面工序可以适合大多数生产，但是在全部工序中间的工序七把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而导致效率较低。再看另一方案。3工艺路线方案三工序一粗、精铣孔上端面。工序二粗、精铣孔下端面。工序三钻、扩、铰、精铰孔。工序四钻、扩、铰、精铰孔。工序五粗、精铣孔上端面工序六粗、精铣孔下端面。工序七铣螺纹孔端面。工序八钻孔（装配时钻铰锥孔）。工序九攻M2215螺纹。工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面。工序十一粗、半精铣精铣16H11的槽。工序十二切断。工序十三检查。此方案仍有先钻孔再铣平面的不足，所以这个方案仍不是最好的工艺路线综合考虑以上各方案的各不足因素，得到以下我的工艺路线。4工艺路线方案四工序一以外圆为粗基准，钻、扩、铰、精铰孔,孔的精度达到IT7。工序二以孔为精基准，粗铣、精铣孔下端面，保证端面相对孔垂直度误差是01。工序三以孔下端面为精基准，粗铣、精铣孔上端面，保证端面相对孔垂直度误差是01。工序四以孔上下端面为精基准，粗镗、精镗孔，保证孔的精度达到IT8。工序五以孔为精基准，粗铣槽端面。工序六以孔为精基准，铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是008。工序七以孔为精基准，粗铣螺纹孔端面。工序八以孔为精基准，钻孔（装配时钻铰锥孔）。工序九以孔为精基准，攻M2215螺纹。工序十两件铣断工序十一去毛刺工序十二检查44机械加工余量及毛坯尺寸的确定441毛坯的生产类型零件材料为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31173120，零件生产类型为成批制造，形状比较简单，最大轮廓尺寸为34222MM（两件合铸），故采用精度较高的金属型铸造方法。442毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定1求最大轮廓尺寸两件合铸，最大轮廓尺寸为34222MM。2选取公差等级CT由手册表3124，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。3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3121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。4求机械加工余量等级由手册3126，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。5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3127查最大轮廓尺寸为34222MM、机械加工余量等级为E级，（由机械制造技术基础课程设计指南崇凯主编表54）得RMA数值为14MM。（RMA意指要求的铸件机械加工余量）铸件毛坯尺寸公差与加工余量项目A面B面C面D面公差等级CT99999加工面基本尺寸F3612603644铸件尺寸公差CT16162182机械加工余量等级EEEEERMA1414141414毛坯基本尺寸R385142562383464总余量25223823246求毛坯基本尺寸R1通过钻削得到，铸成实心；2外圆斜面，外圆斜面以及90168槽通过铣削得到，不铸成毛坯；3A面单侧加工，根据公式得R361422/2385MM；4B面单侧加工，根据公式得R121416/2142MM；5孔，属于内腔加工，根据公式得，R602142/2562MM；5C面为单侧加工，根据公式得R361418/2383MM6D面为单侧加工，据公式得R44142/2464MM；45确立切削用量及基本工时451工艺计算1内孔表面前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定格表面的各个加工工序的加工余量如下（机械加工工艺手册表329查得516页数表）工序余量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最小最大钻孔22IT12125232321扩孔27IT10125182014粗铰024IT900560192精铰006IT781600080081铸孔CT9125粗镗28IT136318426精镗10IT121332054132平面工序余量加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙最小最大度铸造25CT9385125粗铣15IT133763精铣10IT12133632铸造22CT914208125粗铣12IT1263精铣10IT111232铸造CT9383125粗铣23IT133663铸造CT9125粗铣14IT1363061839032面精铣10IT12133205712粗铣011IT12901476390168槽精铣021IT11129016832大圆断口面铣断63452确定切削用量及时间定额工序一钻、扩、粗铰、精铰25孔，用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RZ16M；先钻22的孔在扩247的孔，再粗铰2494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564）。刀具选用22MM标准高速钢麻花钻GB/T613521996，247的扩刀，铰刀。2计算切削用量（1）钻22MM的孔。进给量查手册1P3133，表341，钻孔进给量由于孔深与孔径之比L/D80/2237，修正系数所以根据手册1表343得知钻头强度所允许的进给量机床进给机构允许的轴向力为15696N，再查表344，允许的进给量为，按指南表566，取F032MM/R由于所取进给量F远小于，故所选F可用。所以进给量可以取为F032MM/R钻削速度查手册表348【手册1P3138】，切削速度计算公式为）MIN/0VYXPMVCKFATDZ其中,CV94，D022MM,ZV025，M0125，XV0，YV04，F032，查得修正系数KTV10，KLV085，KTV10，故修正后的理论切削速度为IN/631085320164942505MVC按Z535机床取N275R/MIN，实际切削速度为检验机床扭矩及功率由手册1表3410得扭矩公式其中，CF420,D022MM,ZF10,F032MM/R,YF08,KF10得F371357N由手册1表3410得扭矩公式其中，CM0206,D022MM,ZM20,F032MM/R,YM08,KM10即M4007NM由于实际加工条件与上述所计算条件不完全相同，故应对结果进行修正。由手册1表3411，切削力及转矩的修正系数所以F371315N110408447NM40071104408NMZ535立式钻床参数MM3924NM功率其中，M4408NM，V1636M/MIN，D022MM。109KW切削功率Z535立式钻床有效功率数据由指南表564查出由于，故切削用量可用，即D022MM，032MM/R，N275R/MIN，V实190M/MIN相应的F408447N，M4408NM，109KW计算切削工时根据指南表226钻削工时计算公式其中，,，钻中心孔F032MM/R,N275R/MIN则（2）扩孔至247MM1）选用标准高速钢扩孔钻。2）确定扩孔的进给量F查手册表345规定,取。根据Z535型机床说明书，取确定切削速度V与N根据手册1表3434V25M/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（手册表349）故250881022244M/MIN根据Z535型机床参数，取则实际扩孔速度为切削工时其中，,F081MM/R，N275R/MIN则（3）粗铰孔至2494MM粗铰孔时的进给量根据手册表346，F1326MM/R，按该表注2，选择较大进给量，按机床选择F160MM/R。切削速度根据表3440，取V82M/MIN查表349得修正系数故按机床取N100R/MIN实际粗铰速度切削工时主偏角007MM，根据表352，选择切入长度L111MM，L215MM（4）精铰孔至精铰孔时的进给量根据手册表346，F1326MM/R，按该表注3，选择较小进给量，按机床选择F122MM/R。切削速度根据表3440，取V82M/MIN查表349得修正系数故按机床取N100R/MIN实际精铰速度切削工时主偏角003MM，根据表352，选择切入长度L1057MM，L213MM工序二粗铣、精铣大圆下端面，以孔为精基准，孔上端面做定位基准1加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求铣削下端面，其表面粗糙度值为RZ32M；先粗铣后精铣；加工余量Z25MM。机床X51立式铣床（机械制造技术基础课程设计指南表571）。刀具硬质合金YG6面铣刀，D100MM，齿数8。2计算切削用量（1）粗铣至确定切削深度AP铣削余量为MM，较小，故选择AP15MM一次走刀即可完成。粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为FZ009018MM/Z，则F072144MM/R选择FZ018MM/Z确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为15MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式其中（手册表2177）则VC726M/MIN确定机床主轴转速按机床选择转速N210R/MIN，VFC300MM/MIN实际铣削速度VC6597M/MIN，校验机床铣削力，扭矩，铣削功率其中，（表2178）则主轴允许功率,故校验合格，最终确定计算切削工时其中，LW82MM，VF300MM/MIN，查手册表21101，得L1L222MM故得TM035MIN（2）精铣至确定切削深度AP铣削余量为，较小，故选择AP1MM一次走刀即可完成。粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为F0510MM/R，即AF006013MM/Z，取确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为05MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式其中，则VC696M/MIN确定机床主轴转速按机床选择转速N210R/MIN，VFC205MM/MIN实际铣削速度VC6597M/MIN,校验机床铣削力，扭矩，铣削功率其中，（表2178）则主轴允许功率,故校验合格，最终确定计算切削工时其中，LW82MM，VF205MM/MIN，查手册表21101，得L1L222MM故得TM051MIN工序三粗铣、精铣大圆上端面，以孔下端面做定位基准1加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求铣削上端面，其表面粗糙度值为RZ32M；先粗铣后精铣；加工余量Z22MM。机床X51立式铣床（机械制造技术基础课程设计指南表571）。刀具硬质合金YG6面铣刀，D100MM，齿数8。2计算切削用量（1）粗铣至确定切削深度AP铣削余量为MM，较小，故选择AP12MM一次走刀即可完成。粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为FZ009018MM/Z，则F072144MM/R选择确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为15MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式其中（手册表2177）则VC751M/MIN确定机床主轴转速按机床选择转速N210R/MIN，VFC300MM/MIN实际铣削速度VC659M/MIN，校验机床铣削力，扭矩，铣削功率其中，（表2178）则主轴允许功率,故校验合格，最终确定计算切削工时其中，LW82MM，VF300MM/MIN，查手册表21101，得L1L222MM故得TM035MIN（2）精铣至确定切削深度AP铣削余量为，较小，故选择AP1MM一次走刀即可完成。粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为F0510MM/R，即AF006013MM/Z，取确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为05MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式其中则VC696M/MIN确定机床主轴转速按机床选择转速N210R/MIN，VFC205MM/MIN实际铣削速度VC659M/MIN,校验机床铣削力，扭矩，铣削功率其中，（表2178）则主轴允许功率,故校验合格，最终确定计算切削工时其中，LW82MM，VF205MM/MIN，查手册表21101，得L1L222MM故得TM051MIN工序四半精镗、精镗大圆孔，以孔为精基准1加工条件机床T60卧式镗床，高速钢镗刀，专用夹具2计算去除量半精镗单边余量，可一次切除，则AP14MM，根据手册表1233，得V2035M/MIN，F0310MM/R选取F05MM/R，V30M/MIN，按机床选择N160R/MIN；计算切削基本工时，V1965M/MIN精镗单边余量，可一次切除，则AP05MM，根据手册表1233，选取F3MM/R，V10M/MIN，按机床选择N63R/MIN，V119M/MIN计算切削基本工时工序五粗铣、精铣面，以孔为定位基准1加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求铣削端面，其表面粗糙度值为；先粗铣后精铣；加工余量。机床X61卧式铣床（机械制造技术基础课程设计指南表574）。刀具硬质合金YG8面铣刀，D100MM，齿数5。2计算切削用量（1）粗铣至确定切削深度AP铣削余量为MM，较小，故选择AP14MM一次走刀即可完成。粗铣时的进给量根据手册1表2173，铣削进给量为（则F10145MM/R）采用对称铣削，取确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为15MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式其中，（手册1表2177）则修正后的VC711M/MIN确定机床主轴转速按机床选择转速N210R/MIN，VFC230MM/MIN实际铣削速度VC6597M/MIN,校验机床铣削力，扭矩，铣削功率其中，（表2178）则主轴允许功率,故校验合格，最终确定计算切削工时其中，LW90MM，VF230MM/MIN，查手册表21101，得L1L25MM故得TM041MIN（2）精铣至确定切削深度AP铣削余量为，较小，故选择AP1MM一次走刀即可完成。粗铣时的进给量根据手册表2173，铣削进给量为F0510MM/R，即AF0102MM/Z取确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为05MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式其中，则VC7224M/MIN确定机床主轴转速按机床选择转速N255R/MIN，VFC230MM/MIN实际铣削速度VC801M/MIN,校验机床铣削力，扭矩，铣削功率其中，（表2178）则主轴允许功率，故校验合格，最终确定计算切削工时其中，LW90MM，VF230MM/MIN，查手册表21101，得L1L25MM故得TM041MIN工序六以孔为精基准，铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是0081粗铣槽，以孔为定位基准加工要求粗铣90168槽至90147机床选用X51立式铣床刀具根据指南表5105，（JB/T79531999），选择镶齿三面刃铣刀，D125MM，齿数Z14，L14MM（小注铣削切削层公称宽度，简称铣削宽度，指垂直于铣刀轴向方向的切削层尺寸）查手册1表2189，得AF020MM/Z，V27M/MIN，PM094KW；查手册1表2179，得使用切削液；查手册1表2179，得，PM09410610KW34KW，机床可用；则V27105091258M/MIN按机床选取N65R/MIN，进给量VF130MM/MIN则实际切削速度V255M/MIN计算铣削基本工时2精铣槽，以孔为定位基准；加工要求精铣90168槽，三个面表面粗糙度要求均为R32M机床选用X51立式铣床刀具镶齿三面刃铣刀，D125MM，齿数Z14，L16MM查手册表2189，得AF020MM/Z，V27M/MIN，PM094KW；查手册表2179，得使用切削液；查手册表2179，得，PM09410610KW34KW，机床可用；则V2713809108271M/MIN按机床选取N65R/MIN，进给量VF130MM/MIN则实际切削速度V255M/MIN计算铣削基本工时工序七粗铣M22X15螺纹孔所在端面，以孔为定位基准1加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求铣削端面，其表面粗糙度值为；粗铣，加工余量。机床X61卧式铣床（机械制造技术基础课程设计指南表574）。刀具硬质合金YG8面铣刀，D100MM，齿数5。2计算切削用量（1）粗铣至确定切削深度AP铣削余量为MM，较小，故选择AP23MM一次走刀即可完成。粗铣时的进给量根据手册1表2173，铣削进给量为（则F10145MM/R）采用对称铣削，取确定刀具寿命及磨钝标准根据机械制造技术基础课程设计指南表5148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为15MM；由于铣刀直径D100MM，根据表5149，铣刀寿命T180MIN。计算铣削速度铣削速度计算公式其中，（手册1表2177）则修正后的VC6601M/MIN确定机床主轴转速按机床选择转速N210R/MIN，VFC230MM/MIN实际铣削速度VC660M/MIN,校验机床铣削力，扭矩，铣削功率其中，（表2178）则主轴允许功率,故校验合格，最终确定计算切削工时其中，LW32MM，VF230MM/MIN，查手册表21101，得L1L25MM故得TM016MIN工序八钻孔，以孔为精基准。圆端面为定位基准1加工条件工件材料灰铸铁HT200【HBW为160200】加工要求钻20的孔，因为还要锥孔，对表面粗糙度要求不高，取机床Z535立式钻床（机械制造技术基础课程设计指南表564）。刀具从手册1表337，按照GB/T613521996，选用20MM标准高速钢麻花钻2计算切削用量（1）钻20MM的孔。进给量查手册1P3133，表341，钻孔进给量由于孔深与孔径之比，故不用修正。根据手册1表343得知钻头强度所允许的进给量机床进给机构允许的轴向力为15696N，再查表344，允许的进给量为，按指南表566，取F032MM/R由于所取进给量F远小于，故所选F可用。所以进给量可以取为F032MM/R钻削速度查手册表348【手册1P3138】，切削速度计算公式为）MIN/0VYXPMVCKFATDZ其中,CV94，D020MM,ZV025，M0125，XV0，YV04，F032MM/R，查得修正系数KTV10，KLV085，KTV10，故修正后的理论切削速度为IN/8915085320164942505MVC按Z535机床取N275R/MIN，实际切削速度为检验机床扭矩及功率由手册1表3410得扭矩公式其中，CF420,D020MM,ZF10,F032MM/R,YF08,KF10得F337598N由手册1表3410得扭矩公式其中，CM0206,D020MM,ZM20,F032MM/R,YM08,KM10即M3312NM由于实际加工条件与上述所计算条件不完全相同，故应对结果进行修正。由手册1表3411，切削力及转矩的修正系数所以F337598N110371358NM33121103643NMZ535立式钻床参数MM3924NM功率其中，M3312NM，V1598M/MIN，D020MM。088KW切削功率Z535立式钻床有效功率数据由指南表564查出由于，故切削用量可用，即D020MM，032MM/R，N275R/MIN，V实1728M/MIN相应的F371358N,M3643NM,105KW计算切削工时根据指南表226钻削工时计算公式其中，,，钻中心孔F032MM/R,N275R/MIN则工序九以孔为精基准，攻M2215螺纹1加工条件工件材料灰铸铁HT200加工要求攻螺纹机床Z535立式钻床（机械制造技术基础课程设计指南表564）。刀具从手册1表725，按照GB/T346422003，选用细长柄机用丝锥，P15MM2计算速度（1）钻削速度由手册1表7213的查查得，攻螺纹切削速度，取按Z535机床取N195R/MIN，实际切削速度为（2）计算切削工时根据指南表230钻削工时计算公式机动时，取，取所以得075MIN工序十两件铣断选择锯片铣刀，D164MM，L4MM，中齿，Z48；采用X61卧式铣床，查简明手册，选择进给量为F01MM/Z，切削速度为V27MM/MIN，则按机床取N100R/MIN则此时工作台每分钟实际进给量应为按机床选择,计算切削基本工时工序十一去毛刺工序十二检查第5章专用夹具设计设计工序25H7孔加工钻床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。经过与老师协商，决定设计第一道工序25H7孔加工钻床夹具。本夹具将用于Z535立式钻床，刀具为22标准高速钢麻花钻，247扩刀，铰刀。51问题的提出本夹具要用于钻25H7的孔，对加工的孔的要求有通孔，表面粗糙度要求较高为RA16。本工序需要经过先钻，然后扩，粗铰，精铰之后才能达到要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证孔的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。（1）怎样限制零件的自由度；V形块限制4个自由度，定位块限制1个自由度，限位销限制1个自由度。（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V形块夹紧工件，定位块起支撑工件的作用。（3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和扩刀、铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。52设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对25H7孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为H7，表面粗糙度RA16，钻、扩、粗铰、精铰以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。53夹具设计1定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。为了使定位误差减小，选择42外圆和其端面及叉臂外侧作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，用V形块、浮动支撑和挡销实现完全定位，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定采用立式勾型压板夹紧工件。2定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为V形块与定位块，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合B0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。Y0707D07070025MM00177MM3切削力及夹紧力的计算刀具22的麻花钻钻孔切削力由手册1表3410得扭矩公式其中，CF420,D022MM,ZF10,F032MM/R,YF08,KF10得F371357N由于实际加工条件与上述所计算条件不完全相同，故应对结果进行修正。由手册1表3411，切削力及转矩的修正系数所以F371315N110408447N选用立式勾型压板，实际压紧力N应为408447式中，和夹具定位面和夹紧面上的摩擦系数，压板用螺母拧紧，由机床夹具设计手册表1223，得螺母拧紧力，由上述夹具图可知，压板的实际压紧力为此时已经大于所学的408447的压紧力，故本夹具可以安全工作。4、夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为通过42外圆及端面和叉臂外侧为定位基准，用V形块、浮动支撑和挡销上实现完全定位，采用立式构型压板夹紧工件。结论本论文结合所绘制专用夹具装配图和零件图，所做的工作主要有以下几个方面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