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CA6140 车床 831008 拨叉机 加工 工艺 M6 螺纹 专用 夹具 设计 版本

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CA6140车床831008车床拨叉机加工工艺和钻M6螺纹孔专用夹具设计-版本3,CA6140,车床,831008,拨叉机,加工,工艺,M6,螺纹,专用,夹具,设计,版本

内容简介：

目录一 零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工序分析11.3 工艺规程的设计11.4 制定工艺路线21.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5二、 确定切削用量及基本工时72.1工序三：粗，精铣32mm，72mm下端面72.2 工序四：粗，精铣32mm上端面112.3 工序五：粗，精铣72mm上端面112.4 工序六：铣斜槽面112.5 工序七：钻、扩、铰、精铰20mm的孔142.6 工序八：粗、精镗50 mm的孔222.7 工序九：攻螺纹252.8 工序十： 钻锥孔8mm的一半4mm262.9工序十一：铣断28三、夹具设计313.1问题的提出313.2夹具设计313.2.1、定位基准选择313.2.2、切削力及夹紧力计算313.3、定位误差分析313.4、夹具设计及操作的简要说明32结论34参考文献35I一 零件分析1.1 零件的作用 题目所给定的零件时CA6140车床上的831008型拨叉，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，获得所需要的速度和扭转的作用。零件上的20mm孔与操纵机构相连，下方的50mm下半圆孔则是用于所控制齿轮所在轴的接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两个零件铸为一体。1.2 零件的工序分析831008拨叉共有两类加工表面，平面与孔，他们相互之间有一定的位置要求，现分析如下：1） 平面的加工。这一组加工面包括：32，72的上下端面，在孔底面需铣的一个47的斜凸台。2） 各种孔的加工。这一组加工面包括：孔20，孔50，8锥孔的一半4的通孔，螺纹孔M6.这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 20mm孔的上下端面对其孔中心线的垂直度为0.05. 50mm孔的上下端面对20孔中心线的垂直度为0.07.由上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后再以这组加工后的表面作为基准并借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。1.3 工艺规程的设计 1）确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，考虑到零件在机床运行过程中所售的载荷和冲击不大，零件的形状也比较简单，设定此零件的年产量为5000件，该零件的重量为1.2KG，由于属于大批量生产，所以采用金属型铸造方法。这对保证加工质量和提高生产效率是有利的。2）基准的选择粗基准的选择。按照有关粗基准的选择原则（对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，位列保证不加工表面与加工表面之间的位置精确度，应该选择不加工表面作为粗基准。如果零件上有多个不加工表面，则以其中与加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准），先选取20mm，50mm孔的不加工外轮廓作为主要定位表面，以消除五个自由度，再用一个销钉来消除最后一个自由度，达到完全定位。 精基准的选择。经济准点而选择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，应该警醒尺寸换算。1.4 制定工艺路线由于生产类型为大批量生产，故应采用专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产成本。工艺路线方案：1）工艺路线方案一：工序1 ：铸造毛坯工序2：退火工序3：粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um工序4：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5：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6：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7；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8：铣断工序9：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10：以20mm的孔为精基准，钻5mm的孔，攻M6的螺纹工序11：以20 mm的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为12.5um工序12：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1 铸造毛坯工序2 退火工序3 粗，精铣32mm，72mm下端面（以32mm外圆，72mm外圆为粗基准），选用X51立式升降台铣床加专用夹具；工序4 粗，精铣32mm上端面（以32mm的下端面为精基准）选用X51立式升降台铣床加专用夹具；工序5 粗，精铣72mm上端面（以32mm的下端面为精基准）选用X51立式升降台铣床加专用夹具；工序6 铣斜槽面（以32mm下端面为精基准）选用X51立式铣床加专用夹具；工序7 钻，扩，铰，精铰通孔20mm（以32mm下端面为精基准，保证尺寸20mm，20mm与50mm两孔中心尺寸72mm），选用Z525立式钻床专用夹具；工序8 粗，半精镗50mm的孔（以32mm，72mm下端面为精基准，保证尺寸50mm），选用T616立式镗床加专用夹具；工序9 钻5mm孔，攻M6螺纹（以20mm孔位精基准），选用Z525立式钻床；工序10 钻锥孔8的一半4通孔（以20mm孔为精基准），选用Z525立式钻床；工序11 铣断。选用X60卧式升降台铣床；工序12 去毛刺，清洗。工学13 终检。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工卡片。 1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “831008拨叉”零件材料为HT200灰铸铁硬度HBW180HBW220，毛坯重量约为1.2KG，生产类型为大批量生产，采用金属铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）32，72外圆表面沿轴线方向的长度方向的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：查（工艺手册）表2.2-3取余量公差代号9级，加工余量代号F级，查表2.2-4取20mm端面长度余量值均为2.5mm（均为双边加工）,查表2.2-1取偏差为（计算长度为35mm）。表2.2-4取50mm端面长度余量值均为2.5mm（均为双边加工），查表2.2-1取偏差为（计算长度为17mm）。2）参照工艺设计手册，其中锻件重量由1.2kg估计为2.2kg，s=0.77 由表2.2-14得铸件复杂形状系数为S, 锻件材质系数取M确定工序尺寸及余量为：铸造20mm孔端面长度345mm，铸造50mm端面长度17mm粗铣20mm下端面至33.5mm Z=1.50mm粗铣50mm下端面至15.5mm Z=1.50mm精铣20mm下端面至32.5mm Z=1.00mm精铣50mm下端面至14.5mm Z=1.00mm粗铣20mm上端面至31mm Z=1.50mm精铣20mm上端面至30mm Z=1.00mm粗铣50mm下端面至13mm Z=1.50mm精铣50mm下端面至12mm Z=1.00mm3) 20mm内孔，毛坯为实心，查工艺设计手册2.3-9及7 钻孔:18.0mm 扩孔:19.8mm 2Z=1.80mm 粗铰:19.94mm 2Z=0.14mm 精铰:20mm 2Z=0.06mm 4)50mm孔为铸造孔，查工艺设计手册表取50mm内孔余量值为6mm，取偏差值为mm。（计算直径为44mm）参照工艺设计手册，表8-15，确定工序尺寸余量为：铸造44mm孔 粗镗44mm孔至48mm 2Z=4.00mm 半精镗48mm孔至50mm 2Z=2.00mm5）其他尺寸直接铸造得到。二、 确定切削用量及基本工时2.1工序三：粗，精铣32mm，72mm下端面（1）加工条件工件材料：HT200。=0.16GPa HBS=190210，铸件机床：X51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，由切削手册表3.1查得铣削宽度60mm,深度 4,齿数Z=10时，取刀具直径do=80mm。又由切削手册表3.2选择刀具的前角ro=+5o;后角=8o;副后角=,刀齿斜角s=-10o,主刃Kr=60o,过渡刃Kr=30o,副刃=5o,过渡刃宽=1mm(2) 切削用量 1）粗铣20mm的下表面 a)切削深度 因切削用量较小，故可以选择=1.5mm,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/r,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/rc)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=98mm/s n=439r/min =490mm/s 又根据X51铣床参数，选 n=475r/min =600mm/s，则实际的切削速度为： 即=119.3m/min,实际进给量为： 即=0.13mm/re)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为1.7KW，所以,故校验合格。最终确定=1.5mm =475r/min =600mm/min =119.3m/min =0.13mm/zf)计算基本工时 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=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/zb)计算基本工时 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=0.050.07mm/r，由于是对称铣，选较小量f=0.07mm/rc)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X51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=0.405min2.2 工序四：粗，精铣32mm上端面 本工序的切削用量及基本工时与工序二中的粗、精铣孔20mm、50mm的下表面相同。2.3 工序五：粗，精铣72mm上端面 本工序的切削用量及基本工时与工序三中的粗、精铣孔20mm、50mm的下表面相同。2.4 工序六：铣斜槽面（1）加工条件机床：X51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/r,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/rc)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/minvft =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X51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=0.07min2.5 工序七：钻、扩、铰、精铰20mm的孔1) 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 ：Z525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（Z525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Z525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Z525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Z525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=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min(3)计算基本工时 L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=9mm故 =0.18min2) 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 ：Z525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（Z525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Z525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Z525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Z525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=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min(3)计算基本工时L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=10mm故 =0.13min3）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 ：Z525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=10okr=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Z525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=2.0mm/r n=nc=140r/min vc=6.55m/min(3)计算基本工时 L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=10mm故 =0.14min4）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 ：Z525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Z525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=1.5mm/r n=nc=140r/min vc=8.2m/min(3)计算基本工时L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=10mm故 =0.19min2.6 工序八：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/r确定切削速度 v按 切削手册表1.27和表1.28 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/minc) 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=0.09min2)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d) 确定切削深度ap ap=1mme) 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)0.8=(0.1440.176) mm/r b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当=190MPa,do=4.3mm,钻头强度允许的进给量 c)按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当=210MPa,do=10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为8330N，Z525立式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立式钻床说明书，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立式钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8330N，由于Ff Mc 又根据切削手册表2.23，当=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=17.4m/min时 Pc=0.8KW根据Z525立式钻床说明书, 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 L=l+y+ 由切削手册表2.29查得y+=2.5mm故 =0.15min2.9工序十一：铣断1）加工条件工件尺寸：长72mm 深12mm加工要求：将双体铣开机床：X60卧式升降台铣床 刀具： 选高速钢细齿圆锯片刀 由工艺设计手册表3.1-27可得，又由（金属切削手册第三版）表6-7B=4mm do=160mm Z=50 d=32mm ro=10o ao=16o2）切削用量 a) 决定每齿进给量fz 查切削手册表3.4可得 fz=(0.030.02)x(1+40%)=(0.0420.028)mm/r由于是对称铣 取f=0.028mm/rb) 后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7后刀面最大（0.150.20）mm，查切削手册表3.8 寿命T=150minc) 计算切削速度按切削手册表3.27中的公式 可得vc=76.7m/min=153r/min根据X60铣床 选主轴转速为n=150r/min所以实际的切削速度为 v=75.36 m/min工作台每分钟进给量为： fmz=0.026X51x150=195mm/min又根据X60铣床的参数，取工作台进给量为190mm/r则：实际的进给量为fz=0.025mm/rd) 校验机床功率 由切削手册表3.28中的计算公式可知：pc= Fc= 式中 CF=30 xF=1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF=0.83 所以计算得Fc=163.5N Pc=4.8kwX60铣床主动电机的功率为7.5KW，故所选的切削用量可以采用最终确定 vf=190mm/min n=150r/min v=75.36m/mine) 计算基本工时 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=0所以L=l+y+=22mm 故 =22/190=0.12min三、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，需要设计专用夹具。并设计工序12钻M6螺纹孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。3.1问题的提出本夹具主要用来钻M6螺纹底孔，该孔为斜孔，跟拨叉的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。3.2夹具设计3.2.1、定位基准选择 由零件图可知，M6螺纹孔为斜孔，相对于拨叉中线有的要求，为使定位误差为零，应该选择拨叉中线为定位基准保证该角度。此外，还应以20孔端面为基准，从而保证螺纹孔在拨叉体上的位置。 为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻底孔后攻螺纹。3.2.2、切削力及夹紧力计算 刀具：硬质合金麻花钻，。由实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册表2.3，切削力计算公式为： 其中：，与加工材料有关,取0.94；与刀具刃磨形状有关,取1.33；与刀具磨钝标准有关,取1.0，则： 在20孔两个端面只需要采用开口垫圈和六角螺母适当夹紧后本夹具即可安全工作. 3.3、定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同，即。此外，这两定位销共同保证加工孔偏斜的角度，其中心连线与工作台面成10角。（2）计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。钻套外径与衬套孔的最大间隙为：衬套外径与钻模板孔的最大间隙为：则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为：0.026-0.005=0.021。（3）计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：夹具体孔的长度为14mm，则上述间隙引起的最大平行度误差为：0.034/14，即0.24/100。3.4、夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母12扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套，进行攻螺纹加工。5、钻床夹具的装配图见附图结论工艺装备设计是在我们学完机械制造工艺与机床夹具课程之后进行的。通过课程设计，使得学生能熟练运用所学的基本理论及实践知识，能够正确解决零件的定位、夹紧、工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题。这次课程设计暴露了握们理论知识的不足，也让我们懂得学习机械制造工艺学和理论联系实际的重要性！。在这次课程设计的撰写过程中，我得到了许多人的帮助。首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计上的难题。参考文献【1】孙丽媛 机械制造工艺及专用夹具 冶金工业出版社【2】李益明 机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社【3】 切削用量简明手册【4】蒲林祥 金属切削机床夹具设计手册 机械工业出版社【5】卢斌恒 机械制造技术基础 机械工业出版社36五、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，需要设计专用夹具。并设计工序12钻M6螺纹底孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。(一)问题的提出本夹具主要用来钻M6螺纹底孔，该孔为斜孔，跟拨叉的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。(二)夹具设计1、定位基准选择 由零件图可知，M6螺纹孔为斜孔，相对于拨叉中线有的要求，为使定位误差为零，应该选择拨叉中线为定位基准保证该角度。此外，还应以20孔端面为基准，从而保证螺纹孔在拨叉体上的位置。 为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻底孔后攻螺纹。2、切削力及夹紧力计算 刀具：硬质合金麻花钻，。由实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册表2.3，切削力计算公式为： 其中：，与加工材料有关,取0.94；与刀具刃磨形状有关,取1.33；与刀具磨钝标准有关,取1.0，则： 在20孔两个端面只需要采用开口垫圈和六角螺母适当夹紧后本夹具即可安全工作. 3、定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同，即。此外，这两定位销共同保证加工孔偏斜的角度，其中心连线与工作台面成10角。（2）计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。钻套外径与衬套孔的最大间隙为：衬套外径与钻模板孔的最大间隙为：则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为：0.026-0.005=0.021。（3）计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：夹具体孔的长度为14mm，则上述间隙引起的最大平行度误差为：0.034/14，即0.24/100。4、夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母12扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套，进行攻螺纹加工。5、钻床夹具的装配图见附图机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称CA6140车床拨叉共8页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号02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21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床XA50321夹具编号夹具名称切削液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粗铣20mm的下表面,控制尺寸33.5W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3m/min0.13mm/r1.5mm10.073min2粗铣50mm的下表面，控制尺寸15.5W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3m/min0.13mm/r1.5mm10.12min3精铣20mm的下表面，控制尺寸32.5，表面粗糙度3.2W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3mm/min0.08mm/r1.0mm10.3min4精铣50mm的下表面，控制尺寸14.5，表面粗糙度3.2W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3mm/min0.08mm/r1.0mm10.405min 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称CA6140车床拨叉共8页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号03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21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床XA50321夹具编号夹具名称切削液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粗铣20mm的上表面W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3m/min0.13mm/r1.5mm10.073min2粗铣50mm的上表面W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3m/min0.13mm/r1.5mm10.12min3精铣20mm的上表面W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3m/min0.08mm/r1.0mm10.3min4精铣50mm的上表面W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6475r/min119.3m/min0.08mm/r1.0mm10.405min 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称CA6140车床拨叉共8页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号04钻孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z535型1夹具编号夹具名称切削液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钻18mm的孔高速钢麻花钻头275r/min14.4m/min0.80mm/r0.18min2扩19.8mm的孔高速钢扩孔钻头375r/min23m/min0.64mm/r0.13min3粗铰19.94mm的孔高速钢铰刀140r/min6.55m/min2.0mm/r0.14min4精铰20mm的孔高速钢铰刀140r/min8.2m/min1.5mm/r0.19min 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称C