车床拨叉831008的Ф72外圆铣断专用具设计及加工工艺装备说明书.docx
车床拨叉831008的Ф72外圆铣断专用夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图
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车床
831008
72
外圆铣断
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车床拨叉831008的Ф72外圆铣断专用夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图,车床,831008,72,外圆铣断,专用,夹具,设计,加工,工艺,装备,CAD
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机床拨叉机械加工工艺规程与铣断专用夹具设计 摘 要本次毕业设计是机床拨叉一机械加工工艺规程与铣断专用夹具设计，拨叉的加工质量是可以直接影响车床的性能和使用寿命。由此我们结合大学所学习的内容，首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单合理，操作方便，并且可以保证加工质量。本次设计做了如下内容：首先分析零件机床拨叉是车床的一个重要的零部件，它主要是用于变速的，一般用在操作机构中。其次要选择毛坯的铸造形式，机床拨叉一般用在操作机构中需要承受较大应力的零件，并且需要一定的耐腐蚀性，需要较高的耐磨性和硬度要求。然后要设计加工工艺路线包括制定工艺路线，为了能够保证良好的加工精度所以我们要进行基准面选择。分析完这些并且结合老师的参考资料我们才能设计出更加合理的加工工艺路线，本次设计列出了两种加工工艺路线的方案，最后通过比较两个加工方案，结合得到一个较好的加工路线，最后再优化加工路线得到最终的方案。制定好加工路线后，我们就需要合理的选择机床，再计算工序尺寸及毛坯尺寸和确定切削速度、然后根据相应的计算和机床说明书确定主轴转速及计算基本工时。最后本次毕业设计对机床拨叉的工艺规程进行了优化，降低了生产经济。并且设计了机床拨叉铣断工序设计专用夹具，提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量符合设计的要求。关键词：拨叉；工艺规程；专用夹具ABSTRACTThis graduation design is a machine tool fork a mechanical processing process procedure and milling special fixture design, the processing quality of the fork can directly affect the performance and service life of the lathe. Therefore, we carefully analyzed the structural characteristics and technology, first of the fork, and then determined a set of reasonable processing scheme, simple and reasonable, convenient operation, and can ensure the processing quality. The order of processing process procedures is as follows:First, the machine tool dial fork is an important part of the lathe, which is mainly used for variable speed, and generally used in the operating mechanism.Secondly, to choose the casting form of the blank, the machine tool fork is generally used in the operating mechanism need to bear a greater stress of the parts, and need a certain corrosion resistance, need high wear resistance and hardness requirements.Then to design the process route includes making the process route, so order to ensure good processing accuracy.After analyzing these and combining with the teachers reference materials, we can design a more reasonable processing process route. This design lists two processing routes. Finally, by comparing the two processing schemes, combining a good processing route, and finally optimizing the final scheme of the processing route.After formulating the processing route, we need to choose the machine tool reasonably, calculate the process size and blank size and determine the cutting speed, and then determine the spindle speed and the basic hours according to the corresponding calculation and machine tool instructions.Finally, the graduation design optimized the process procedures of machine tools and reduced the production economy. The machine tool is designed to improve the productivity of labor, reduce the labor intensity, and ensure that the processing quality meets the design requirements.Key words: fork dialing; process procedure; professional fixture目 录1. 绪论12. 零件分析22.1零件的作用22.2零件的工艺分析22.2.1以20mm孔为中心的加工表面42.2.2以50mm孔为中心的加工表面43. 工艺规程设计53.1确定毛坯的制造形式53.2基面的选择53.2.1粗基准的选择53.2.2精基准的选择53.3制定工艺路线63.3.1工艺路线方案一63.3.2工艺路线方案二63.3.3工艺方案的比较分析73.4机械加工余量、工序尺寸及其毛坯尺寸的确定93.4.2两内孔20mm、50mm103.4.3两孔的上下端面加工113.5确定切削用量及基本工时124. 夹具设计204.1问题的提出204.2夹具的设计204.2.1定位基准的选择204.2.2定位方案204.2.3切削力及夹紧力的计算214.2.4定位误差分析224.2.5夹具设计及其操作的简要说明22结束语24参考文献25致谢261. 绪论本次毕业设计的题目给的零件是一个机床的拨叉，它一般位于机床变速机构中，主要起换档的作用，使主轴回转运动的转速按照工作者的需要而改变，用来获得不同的速度和扭矩的作用。我们要分析零件的图纸和作用，然后根据零件的工作环境和作用选择毛坯的铸造形式和其加工余量的计算，再计算每道工序的切削速度、机床转速、选用刀具和加工时间，算完这些参数再将其填入加工工艺综合卡片。最后我们要考虑夹具的设计，首先要分析零件的定位方式，然后计算夹具的夹紧力和定位元件的定位误差，最后画出夹具的三维图并且说明其操作过程。这其中有许多的问题，这都要用我们这两年来所学的知识来完成这个零件的分析和加工工艺路线的确定。并且要独立的完成查资料来获得自己所需的数据，计算出毛坯的尺寸和加工余量的确定，还有计算比较复杂的切削用量的计算和切削工时的计算，最后要独立完成整个加工工艺规程的计算，最终设计好铣断这一工序的专用夹具，并且要熟练的掌握三维软件的绘图和建模。其中夹具的三维图和毛坯三维图、零件三维图我采用的是UG软件进行绘制的，这也进行了多次修改最终确定了夹具的三维图纸。其次装配图的二维图是用CAD绘制的，其中有很多地方都不太熟悉花费了大量时间。这一次是对我们专业知识掌握的是否熟悉的一次重大考验，可能由于经验不足本次设计还是有些许瑕疵希望老师批评改正。2. 零件分析2.1零件的作用机床拨叉是车床的一个重要的零部件，它主要是用于变速的，一般用在操作机构中，其工作原理是：一是把俩个啮合的齿轮拨开再把另外一个可以在轴承上滑动的滑移齿轮拨到原齿轮上或者另外一个齿轮上从而获得另外一个速度。二是应用于控制离合器的啮合、断开的控制机构中，从而控制机床的横向进给或者是纵向进给。图1车床CA6140拨叉图2溜板箱2.2零件的工艺分析机床零件拨叉共有两组加工表面，它们之间有比较高的位置精度要求。现做出如下分析：图3拨叉图4拨叉零件图2.2.1以20+0.021 0mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括了：一个20+0.021 0mm的孔及其倒角，和20mm外圆柱的上下两个端面的长度，并保证两端面的粗糙度和与20+0.021 0mm孔轴线的位置度公差要求。在32mm外圆柱表面离上端面10mm处钻两个10mm、M6的螺纹孔，8mm的孔与水平线角度呈40，M6的螺纹孔与水平线呈80，8mm的锥孔先加工一半在装配时再铰孔，并保证角度位置与图样相符。32mm下端面有一个角度与水平线成47的一个小阶梯由于粗糙度为12.5所以铸造可以达到其精度要求。2.2.2以50+0.5 +0.25mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括了：一个50+0.5 +0.25mm的孔及其倒角，主要是72mm的上下两个端面的长度要求为12-0.06 -0.18mm，并且其上下两端面与20+0.021 0mm的孔轴线有一个垂直度公差为0.07mm的位置要求。最后再对72mm圆柱用铣床铣断，并保持断面的粗糙度要求。由以上分析后，再来确定该零件的加工工艺就会思路就会清晰很多。3. 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式由于机床拨叉的零件结构比较简单所以可以通过铸造达到工作需求，而铸造毛坯的生产成本比较低，由于零件的产量为中批生产水准，而且零件结构比较简单，所以机床拨叉选择铸造毛坯。机床拨叉一般用在操作机构中需要承受较大应力的零件，并且这可以提高生产率，降低生产成本。并且需要一定的耐腐蚀性，需要较高的耐磨性和硬度要求，并且生产批量为中批量，根据上绪条件可选拨叉零件材料为HT200。3.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的比较重要的过程之一，基面选择的越合理，加工精度就会越高，加工成本越低，生产率得到提高。相反基面没选好，加工过程中就会出现很多的问题，严重的还可能造成零件的大批报废导致生产无法进行下去。3.2.1粗基准的选择粗基准的选择对零件的加工有重要的影响，粗基准的选择原则为：(1)保证互相位置要求；(2)保证加工面余量合理分配；(3)便于工件装夹；(4)粗基准一般不重复使用。根据这几个原则我拟定拨叉零件的20+0.021 0mm孔的下端面或者20+0.021 0mm孔的轴线为粗基准。但是20+0.021 0mm孔的轴线不便于工件的装夹，所以舍去，我们选定拨叉零件20+0.021 0mm孔的下端面为粗基准。3.2.2精基准的选择选择精基准时要考虑如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠和方便精基准的选择原则为：(1)基准重合；(2)基准统一；(3)互为基准；(4)自为基准；(5)便于装夹。根据上面的五条选择原则我拟定拨叉零件32mm圆柱和72mm圆柱的下端面为精基准，这个面满足了基准重合、基准统一、由于32mm的外圆上端面与下端面的精度较高所以要采用互为基准的方式来加工。所以我决定选择32mm圆柱和72mm圆柱的下端面为精基准。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当要使零件的尺寸精度、位置精度和几何形状等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领为中批量生产的条件下，可以考虑选用通用机床配上装用夹具，并且由于零件结构比较简单，应尽量的使工序集中来提高生产率，并且要考虑经济效果，尽量的使生产成本下降。3.3.1工艺路线方案一工序 粗铣32mm、72mm上下两端面。工序 精铣32mm、72mm上下两端面。工序 钻M6底孔4.8mm，倒角120。工序 钻、扩、铰50+0.5 +0.25mm的孔。工序 钻、扩、铰20+0.021 0mm孔。工序 倒角345。工序 钻铰8mm锥孔，配做。工序 铣断72mm外圆。工序 精铣72mm断面。工序 去毛刺。工序 检查。3.3.2工艺路线方案二工序 粗铣32mm、72mm上下两端面。工序 精铣32mm下两端面，精铣72mm下端面，半精铣72mm、32mm的上端面。工序 钻、扩、粗铰、20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm孔。工序 精铰20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm孔。工序 精铣72mm、32mm的上端面。工序 倒角345。工序 钻M6底孔4.8mm ，倒角120。工序 钻铰8mm锥孔，配做。工序 铣断72mm外圆。工序 精铣72mm断面。工序 攻螺纹M6、去毛刺。工序 检查。3.3.3工艺方案的比较分析（1）首先加工顺序的安排是有标准的应该遵循如下几个条件：先加工零件的基准面，即基准先行。在一般情况下我们要先加工平面，后加工零件的孔，即先面后孔。先加工零件比较重要的部分，然后加工次要部分，即“先主后次”。应该先安排加工粗加工工序，后安排精加工的工序，即先粗后精。所以加工工序也应该尽量的遵循上面的四条规定。除次之外我们还要考虑工序的集中和分散。因为工序集中和工序分散也会对工件的加工精度有影响，也会大大的影响加工的时间长度，也会影响加工的经济所以在满足加工要求的条件下我们也要考虑工序的集中和工序的分散。工序集中：工序集中是使每个工序中尽量的包含多的工步内容，从而让工序的总体数量减少，夹具的数目减少和工件安装的次数减少。工序分散：工序分散可以使每一个工序中所使用的夹具和设备测量等仪器都变得相对简单，对刀、调整也会相对的容易很多。用这种方案就可以简化工人的操作过程，对工人的技术含量就会相应的要求降低。（3）所以我们要分析上面两个加工工艺路线从而选出最好的方案就必须考虑加工的顺序安排，和工序的集中和分散。分析过程如下：第一个工艺路线是先用拨叉铣32mm、72mm下端面为加工的基准，然后以互为基准的原则直接粗铣、精铣上下俩端面从而保证上下两面的加工精度，然后再用铣床加工20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm的孔并保持精度，这里遵循了先面后孔的原则，但是由于上下两端面的加工精度较高，72mm表面粗糙度要求较高为Ra1.2，所以后加工孔会把上端面划伤。但第二个工序也有个地方加工后可能会破坏20+0.021 0mm内孔的粗糙度我们应该采用工序一里的先钻M6底孔4.8mm ，倒角120。然后再钻、扩、粗铰、精铰20+0.021 0mm孔。这样就可以保持好20+0.021 0mm孔Ra1.6的粗糙度。第二个工艺路线是先把32mm、72mm下端面加工好，32mm、72mm上端面加工至半精加工的层次，而这第二个工序保证了先粗后精的加工顺序，然后再把零件拨叉放到铣床上面以32mm、72mm下端面为精基准加工20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm的孔，加工完孔后再把32mm、72mm上端面进行精加工，这样就可以达成Ra1.2和Ra3.2的粗糙度，并且保证了位置度公差0.05和0.07。但是加工钻M6底孔4.8mm ，倒角120安排在 精铰20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm孔。的后面所以这样可能会破坏20+0.021 0mm内孔的粗糙度。3.由于工序二比工序一的工序要集中，不用花费大量多余的时间用来装夹，并且有可以保证各加工面之间的位置精度要求，也可以采用高生产率的机床，节省工件装夹的时间和工件搬运的次数，适合该题目的加工要求，所以我们选用工序二的优点和工序一的优点结合之后的新的加工工序。具体工艺过程如下所示：工序 粗精铣20mm、50mm下表面。工序 粗精铣20mm、50mm上表面。工序 钻、扩、铰20+0.021 0mm孔。工序 钻、扩、铰50+0.5 +0.25mm孔。工序 铣断双体。工序 精铰20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm孔。工序 倒角345。工序 钻铰8mm锥孔，配做。工序 攻螺纹M6、去毛刺。工序 检查。 以上加工方案是工序一和工序二融合在一起的新方案，新的方案大致看来还是比较合理的。但是通过我的仔细检查和考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，发现还是有一些细小的问题，主要表现在钻铰8mm锥孔配做和铣断铣断72mm外圆的一个先后顺序，和钻M6长10mm底孔8mm ，倒角120。和钻、扩、粗铰、20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm孔的顺序，先钻M6的螺纹底孔就可以使20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm孔一次性加工完成。而8mm的孔配做是装配起来后加工的，所以不先铣断72mm外圆是否会有足够的空间装配起来后在做，因此我们为了这个不确定的因素应该要把铣断72mm外圆这个工序放到钻铰8mm锥孔，配做。这个工序之前，最后的加工路线确定如下所示：工序 粗精铣20mm、50mm下表面。工序 粗精铣20mm、50mm上表面。工序 钻、扩、铰20+0.021 0mm孔。工序 钻、扩、铰50+0.5 +0.25mm孔。工序 铣断双体。工序 钻锥孔8mm的一半4mm，深32mm。工序 钻5mm孔且攻成M6螺纹。工序 检查。以上工艺过程见附表“机械加工工艺过程综合卡片”。3.4机械加工余量、工序尺寸及其毛坯尺寸的确定拨叉零件材料为HT200，毛坯为金属型铸造毛坯。并且这可以提高生产率，降低生产成本。根据上面的资料及加工工艺，分别确定各表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：3.4.1毛坯加工余量的确定加工余量的确定一共有三种方法，分别是查表法、计算法和经验法。在这里我们选用经验法，因为计算法必须要在影响因素非常清楚的条件下使用才会比较准确，并且要具备一定的测量手段和必要的统计分析的资料。查表法是主要以工厂生产实践和实验研究为基础的经验累积所制成的表格，并且结合实际情况进行适当的调整，确定加工余量。所以此法并不符合我的要求，所以在这里我们选用经验法对拨叉零件进行加工余量的设计。所以32mm外圆的加工长度为34mm，72mm外圆的加工长度为16mm，其他的外形尺寸可以直接铸造成型，具体毛坯图如下所示：图5拨叉毛坯图6拨叉毛坯零件图3.4.2两内孔（20+0.021 0mm、50+0.5 +0.25mm）毛坯铸造为实心毛坯不钻孔查公差配合与技术测量Error! Reference source not found.得到两孔精度等级20+0.021 0mm孔公差是0.021mm，公差等级是IT7，50+0.5 +0.25mm孔公差是0.25公差等级是IT12，然后参照机械制造工艺设计简明手册Error! Reference source not found.第二版表2.3-9得出工序尺寸及余量如下所示：20+0.021 0mm孔的工序尺寸钻孔：18mm 扩孔：19.8mm 2Z=1.8mm铰：20+0.021 0mm 2Z=0.2mm50+0.5 +0.25mm孔的工序尺寸钻孔：25mm扩孔：48mm 2Z=23mm扩孔：49.7mm 2Z=1.7mm铰：50+0.5 +0.25mm 2Z=0.3mm3.4.3两孔的上下端面加工首先通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.2-1得出铸件公差数值为CT8，则铸件的公差为0.28mm，上偏差为0.19mm、下偏差为0.09mm。20+0.021 0mm孔上下两个端面的加工表面粗糙度为Ra3.2，50+0.5 +0.25mm孔下端面的加工表面粗糙度为Ra3.2，上端面的粗糙度为Ra1.2，20+0.021 0mm的加工余量的计算长度为34mm，50+0.5 +0.25mm的加工余量的计算长度为16mm，四个端面的单边加工保留的余量为2mm。在这里我们的公差设计安排应该按照“公差入体”原则来进行考虑。铣削的公称余量（单边）为Z=2.0mm铣削的公差：粗铣公差等级为IT11-IT13，因此可以得到该工序的加工公差为-0.19mm。由于毛坯及后面的各道工序的加工也是有加工的公差，所以我们所规定的加工余量都是在理想的工作情况下的，实际加工中加工余量也有最大加工余量和最小加工余量。所以20+0.021 0mm孔和50+0.5 +0.25mm孔两端面尺寸加工余量和加工工序的公差分布图如下图所示：20+0.021 0mm端面长度由图5可知：毛坯名义尺寸：30+22=34（mm）毛坯最大尺寸：34+0.192=34.38（mm）毛坯最小尺寸：34-0.092=33.82（mm）粗铣后最大尺寸：30+0.172=30.34（mm）粗铣后最小尺寸： 30.34-0.19=30.15（mm） 50+0.5 +0.25mm端面长度由图6可知：毛坯名义尺寸：12+22=16（mm）毛坯最大尺寸：16+0.192=16.38（mm）毛坯最小尺寸：16-0.091=15.82（mm）粗铣后的最大尺寸：12+0.172=12.34（mm）粗铣后的最小尺寸： 12.34-0.19=12.15（mm） 3.5确定切削用量及基本工时工序加工要求：粗精铣20mm、50mm下表面。工件材料：HT200，铸造,硬度163-255HBS。加工要求：粗铣32mm、72mm上下两端面。机床：X63卧式铣床。刀具：通过查切削用量简明手册Error! Reference source not found.表3.3得到：高速钢镶齿三面刃铣刀，刀具参数dw=225mm，齿速z=20，加工时的进给量为fz=0.2mm/齿。 切削速度：查参考文献Error! Reference source not found.表3.11确定v=0.73m/s，即44m/min。则： 粗铣（1）精铣而我们采用的机床为X63卧式铣床，查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表4.2-39，取nw=47.5r/min ,精铣取nw=300r/min得出实际的切削速度为：粗铣 （2）精铣 粗铣当nw=47.5r/min时，则工作台每分钟的进给量fm为：（3）精铣当nw=300r/min时，则工作台每分钟的进给量fm为：查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表4.2-40，刚好有fm=190mm/min、fm=150mm/min，则选用该值。切削工时：因为该工序为粗铣加工，所以铣刀不用铣过整个工件，可以缩短铣削的时间，由零件二维图可知铣刀的行程(l1+l2)2+l3=（72+32）2+18=226mm,计算铣削加工时间为：(4)切削工时：因为该工步为精铣加工，所以铣刀要铣过整个工件，由零件二维图1.2可知铣刀的行程72+16+36=124mm,计算铣削加工时间由公式（4）可知为：工序加工要求:粗精铣20mm、50mm上表面。工件材料：HT200，铸造,硬度163-255HBS。加工要求：粗铣32mm、72mm上下两端面。机床：X63卧式铣床。刀具：通过查参考文献Error! Reference source not found.表3.3得到：高速钢镶齿三面刃铣刀，刀具参数dw=225mm，齿速z=20，加工时的进给量为fz=0.2mm/齿。 切削速度：查参考文献Error! Reference source not found.表3.11确定v=0.73m/s，即44m/min。由公式（1）可知则： 粗铣精铣而我们采用的机床为X63卧式铣床，查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表4.2-39，取nw=47.5r/min ,精铣取nw=300r/min得出实际的切削速度由公式（2）可知：粗铣 精铣 粗铣当nw=47.5r/min时，则工作台每分钟的进给量fm由公式（3）可知：精铣当nw=300r/min时，则工作台每分钟的进给量fm为：查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表4.2-40，刚好有fm=190mm/min、fm=150mm/min，则选用该值。切削工时：因为该工序为粗铣加工，所以铣刀不用铣过整个工件，可以缩短铣削的时间，由零件二维图可知铣刀的行程(l1+l2)2+l3=（72+32）2+18=226mm,由(4)公式计算铣削加工时间为：切削工时：因为该工步为精铣加工，所以铣刀要铣过整个工件，由零件二维图1.2可知铣刀的行程72+16+36=124mm,计算铣削加工时间由公式（4）可知为：工序加工要求:钻、扩、铰20+0.021 0mm孔。加工机床：Z535立式钻床刀具：钻削时选用锥柄高速钢麻花钻，扩孔时选用锥柄高速钢扩孔复合钻，铰孔时选用锥柄机用高速钢铰刀。刀具：钻削时选用锥柄高速钢麻花钻，扩孔时选用锥柄高速钢扩孔复合钻，铰孔时选用锥柄机用高速钢铰刀。加工20+0.021 0mm钻孔18mm通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.7和表2.35确定进给量f=0.43至0.53mm/r取f=0.48mm/r切削速度：根据参考文献Error! Reference source not found.表2.15得出v=0.24m/s，即v=14m/min由公式（1）可知: 按照参考文献Error! Reference source not found.表2.35取nw=195r/min，得出实际的切削速度由公式（2）可知为:切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为30mm，则计算钻孔加工时间由公式（7）可知为:（5）扩孔19.8扩孔的切削用量可以根据钻孔的切削用量来选取，通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.7和表2.35确定进给量f=0.43至0.53mm/r取f=0.48mm/r。由公式（1）可知:(6)按照参考文献Error! Reference source not found.表2.35取nw=97r/min由公式（2）可知:切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为30mm，则计算钻孔加工时间由公式（5）可知为:铰孔20+0.021 0mm通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.24确定进给量f=0.51.0mm/min切削速度：根据参考文献Error! Reference source not found.表2.24得出v=0.070.13m/s，即4m8m/min。取6m/min由公式（1）可知:按照参考文献3表2.35取nw=97r/min，得出实际的切削速度由公式（2）可知为: 切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为30mm，则计算钻孔加工时间由公式（5）可知为:工序加工要求:钻、扩、铰50+0.5 +0.25mm孔。加工机床：Z550立式钻床。刀具：钻削时选用锥柄高速钢麻花钻，扩孔时选用锥柄高速钢扩孔复合钻，铰孔时选用锥柄机用高速钢铰刀。加工50+0.5 +0.25mm孔钻孔25mm通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.7和表2.36确定进给量f=0.54至0.66mm/r取f=0.62mm/r切削速度：根据参考文献Error! Reference source not found.表2.15得出v=0.28m/s，即17m/min由公式（1）可知。 按照参考文献Error! Reference source not found.表2.35取nw=185r/min，得出实际的切削速度由公式（2）可知为:切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为12mm，则计算钻孔加工时间由公式（5）可知为:扩孔48扩孔的切削用量可以根据钻孔的切削用量来选取，通过查参考文献3表2.7和表2.35确定进给量f=0.7至0.8mm/r取f=0.62mm/r。切削速度：根据参考文献Error! Reference source not found.表2.15得出v=0.28m/s，即17m/min由公式（6）(1)可知:取v=7m/min。按照参考文献Error! Reference source not found.表2.35取nw=89r/min由公式（2）可知: 切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为12mm，则计算钻孔加工时间由公式（5）可知为:铰孔50+0.5 +0.25mm通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.24确定进给量f=1.01.5mm/min切削速度：根据参考文献Error! Reference source not found.表2.24得出v=0.070.13m/s，即4m8m/min。取6m/min由公式（1）可知:按照参考文献Error! Reference source not found.表2.35取nw=47r/min，得出实际的切削速度由公式（2）可知为： 切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为12mm，则计算钻孔加工时间由公式（5）可知为：工序 加工要求:铣断双体。加工机床：X62卧式铣床。刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，刀具参数dw=200mm，齿速z=20 加工时的进给量为fz=0.025mm/齿切削速度：铣断速度查有关资料为v=0.74m/s，即44.4m/min 由公式（1）可知 : 而我们采用的机床为X63卧式铣床，查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表4.2-39，取nw=75r/min ,得出实际的切削速度由公式（2）可知为:当nw=75r/min时，则工作台每分钟的进给量由公式（3）可知为:查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表4.2-40，刚好有fm=37.5mm/min，则选用该值。切削工时：由零件二维图1.2可知铣刀的行程L=72,计算铣削加工时间由公式（4）可知为：工序 加工要求:钻锥孔8mm的一半4mm，深32mm。加工机床：Z525立式钻床刀具：锥柄高速钢麻花钻钻孔7.8mm通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.7和表2.35确定进给量f=0.22至0.26mm/r取f=0.22mm/r切削速度：根据参考文献Error! Reference source not found.表2.15得出v=0.27m/s，即16m/min由公式（1）可知: 按照参考文献Error! Reference source not found.表2.35取nw=545r/min，得出实际的切削速度由公式（2）可知为: 切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为34mm，则计算钻孔加工时间由公式（4）可知为铰孔8mm通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.24确定进给量f=0.51.0mm/min取0.5mm。切削速度：根据参考文献Error! Reference source not found.表2.24得出v=0.070.13m/s，即4m8m/min。取4m/min由公式（1）可知:按照参考文献Error! Reference source not found.表2.35取nw=140r/min，得出实际的切削速度由公式（2）可知为 切削工时：由零件二维图1.2可知铰刀的行程为32mm，则计算钻孔加工时间由公式（4）可知为:工序 加工要求:钻5mm孔且攻成M6螺纹。加工机床：Z525立式钻床刀具：M6丝锥、高速钢锥柄阶梯麻花钻毛坯硬度为163-255HBS取209HBS首先通过查参考文献Error! Reference source not found.表2.7和表2.15得出f=0.18至0.22取0.2mm/r、v=16m/min则算出 （7）查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表2.35得出nw=960r/min，得出实际的切削速度为 (8)切削工时：由零件二维图1.2可知钻头的行程为10mm，则计算钻孔加工时间为 (9)攻M6螺纹切削速度：攻丝速度查有关资料为v=0.1m/s，即6m/min 由公式（1）可知查机床使用说明书参考文献Error! Reference source not found.表2.35得出nw=272r/min，得出实际的切削速度由公式（2）可知为切削工时：由零件二维图1.2可知丝锥的行程为6mm，则计算钻孔加工时间由公式（4）可知为:最后把上面计算完的各个工序的切削速度等加工数据一起填到机械加工工艺过程综合卡片，见附表1。4. 夹具设计4.1问题的提出我的课题是对拨叉72mm的外圆进行铣断的工序中设计一套专用铣断夹具，本夹具主要用来铣断72mm的外圆，这个外圆的铣断横截面的粗糙度为Ra6.3加工的要求并不高，所以应该主要考虑提高劳动的生产效率，降低劳动的强度，而加工精度并不是主要任务。4.2夹具的设计4.2.1定位基准的选择分析零件图可知该工件主要以50+0.5 +0.25mm的孔20+0.021 0mm孔为定位基准，而20+0.021 0mm孔可以用一个圆柱销作为定位基准，50+0.5 +0.25mm可以用一个半菱形销来定位，32下端面和72的下端面可以用两个凸台来定位，这样就可以限制工件的六个自由度从而达到完全定位，本次工序由于本人实力有限选择手动夹紧。4.2.2定位方案本次毕业设计的零件是机床拨叉的加工工艺规程和铣断的夹具设计，本次采用一面两孔的定位方式。主要是拨叉零件上两个孔为定位基准。用两根销分别限制住零件的6个自由度，如果采用两个圆柱销与两定位孔配合定位，沿工件上两孔连心线方向的自由度被重复限制了，属于过定位。如下图所示：夹具上的定位元件为一个圆柱销2号和一个菱形销7号和两个凸台定位拨叉零件，这样就可以完全定位。7图铣断工序定位原理图4.2.3切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，200，z=20 (10)通过参考文献3查表3.28其中CF=650,ap=12mm，xF=1.0，fz=0.2mm，yF=0.72，ae=4mm,uF=0.86,d0=225mm,qF=0.86,wF=0,=20。所以把上面的数值带入公式(9)经过计算得出:则实际所需的夹紧力为F夹=F实K为安全系数参考机床夹具设计与应用Error! Reference source not found.第2版得出K=2，则算出夹紧力F=3386N，参考机床夹具设计手册Error! Reference source not found.第三版表1-2-24，从强度考虑一个M12的螺栓可以承受3924N的夹紧力所以压板处螺栓选用4个M12的螺栓。图8 夹具装配图4.2.4定位误差分析夹具的主要定位元件为两个销，一个为圆柱销，一个为菱形销，次要元件为两个凸台，查机械制造工艺学6表3-1得菱形销宽度为b=3mm。本次夹具采用的定位方式为一面两孔定位，由于该定位是由一定的误差所以我们要对其进行定位误差的计算，计算过程如下：具体尺寸见附页的零件二维图：取两销中心距为。取圆柱销直径为。 (11) 可以算出菱形销配合孔的最小间隙为。（5）按h6的公差来确定菱形销的直径公差尺寸为。当加工工件的孔径尺寸为最大时，定位销的直径尺寸为最小时，孔和销之间的配合误差为 (12)4.2.5夹具设计及其操作的简要说明该夹具的设计定位是采用最传统的一面两孔的定位方式，下端使用两个凸台进行定位，可以避免要加工整个夹具体减少生产夹具的成本，而且这种方式的定位精度较高，并且设计简单，简化了夹具的设计，这种设计方式可以满足该拨叉零件的加工精度，也可以对加工的生产效率进行一定程度的提高，可以满足生产纲领中的中批量的生产模式。夹具上装有对刀块，这可以让夹具在加工之前可以更快的对刀，加快生产的效率，加工时只需要把工件装到夹具上通过一面两孔的定位，然后稍微用扳手把两个螺栓旋转就可以快速的夹紧工件，取下来时也只要稍微转动扳手把上面的快装垫片取下就可以把压板取下，然后更换加工工件就行。夹具三维图如下，铣床的具体的夹具装配二维图和零件二维图见附页。图10机床拨叉零件铣断专用夹具结束语本次毕业设计的课题是机床拨叉一机械加工工艺规程与铣断专用夹具设计，首先我们分析了零件是中批量生产，零件的结构比较简单不是复杂零件，所以我们采用铸造的方法来制造拨叉的毛坯件，铸造方式为一铸两件，而本次夹具设计就是要设计一个铣断的专用夹具。毛坯的制造方式确定好后，接下来就是要计算毛坯的加工余量，这需要查询大量的资料才完成，紧接着就是加工工艺规程的设计了我感觉本次毕业设计最难的地方就是在这里了，因为这里要计算的参数非常之多，我在此处花费的时间也是最多的。最后搞完这些后就只剩下专用夹具的设计了，本道工序我们采用了手动夹紧的方式，选择了一面两孔的定位，夹具的设计也比较简单最后的铣断加工精度并不是很高。确定了定位方式后
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