CA6140车床拨叉工艺及钻φ25孔夹具设计设计说明书解读

1、目录第 1 章 绪论 . 11.1 选题的意义 . 11.2 夹具的发展方向 . 11.3 本章小结 . 3第 2 章 拨叉的加工工艺规程设计 . 42.1 零件的分析 . 42.1.1零件的作用 . 42.1.2 零件的工艺分析 . 42.2 确定生产类型 . 52.3 确定毛坯 . 52.3.1确定毛坯种类 . 52.3.2 确定铸件加工余量及形状 . 62.3.3 绘制铸件零件图 . 7图 2.1 零件毛坯图 . 72.4 工艺规程设计 . 72.4.1选择定位基准 . 72.4.2制定工艺路线 . 82.4.3 选择加工设备和工艺设备 . 102.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的

2、确定 . 102.5 确定切削用量及基本工时 . 11工序1010粗铳25H725H7两端面 .11工序2020钻 25H7通孔 . 12工序30粗镗下端 60H12孔 .16工序40半精镗下端 60H12孔 .16工序 50 粗铣 a、 b 面 . 17工序 60 钻 20.50 孔 . 19工序70攻M22X 1.5螺纹 .21工序 80粗铣 16H11 槽 . 21工序 90 半精铣 16H11 的槽 . 22工序100铳断60H12孔 .23工序110粗铳60H12孔两端面 .24工序120精铳60H12孔两端面 .252.62.6 本章小结 . 26第 3 章 专用夹具设计 . 27

3、结 论 . 30参 考 文 献. 32第1章 绪论1.1 选题的意义当人们谈起制造行业中的发展时，很少谈到工件夹具，但是在零件生产 的基本领域，正吹着改革之风。一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生 产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形 轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专 门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的 设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的 50%80%。生产设计阶段， 对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺 参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正

4、确使用，维护 和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。如今，制造商们需要供应商提供一步到位服务，他们要求世界范围内的 当地供应商能够支持全球化生产。 他们坚持与供应商保持并行生产过程开发。 他们努力寻求各种以及所有可以降低其产品生产时间的对策。那些制作夹具 的人，必须采用与制作价值好几百万美元的加工中心的人们所采用的相同的 规则，如今他们正在迎接这种挑战。1.2 夹具的发展方向夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复 合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组 合、通用、经济方向发展。一、高精 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工

5、精度对夹具的 制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达5卩m夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm平行度高达0.01mm/500mm德国demmeler（戴美乐） 公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为土 0.03 mm 精密平口钳的平行度和垂直度在 511 m以内；夹具重复安装的定位精度高达 5卩m瑞士 EROW柔性夹具的重复定位精度高达251 m机床夹具的精度 已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然， 为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精 度标准供选择。二、高效为了提高机床的生产效率， 双面、四面和

6、多件装夹的夹具产品越来越多。 为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸 轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电 控永磁夹具，加紧和松开工件只用 12 秒，夹具结构简化，为机床进行多工 位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间， 瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国 Jergens （杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在 机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时 间，提高生产效率的作用。三、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。 利

7、用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已 成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具 系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应 用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹 具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为 用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场 需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正 在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与 开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和

8、经营电 子商务化。四、通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。 采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可 重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率 高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 demmeler （戴美乐）公司的孔 系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样 的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费 用低，经济实用才有推广应用的价值。1.3 本章小结随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制 造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已 突破传

9、统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工 材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更 新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计 算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工 艺过程的自动化达到了一个新的阶段。自 20 世纪末期以来， 现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的 发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍 然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的 影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装 备。第2章 拨叉的加工工

10、艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是 CA6140车床拨叉，拨叉是一种辅助零件，通过拨叉 控制滑套与旋转齿轮的接合。滑块上面有凸块，滑块的凸块插入齿轮的凹位， 把滑套和齿轮固连字一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴。摆动拨叉又 可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换挡的目的，分析这种动力联 接方式可知车换挡时要减速，这样可以较少滑套与齿轮的冲击，延长零件的 使用寿命。2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT20Q灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压，但灰铸 铁的铸造性能和切削加工性能优良。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：CA6140车床拨叉的

11、工艺分析CA6140车床拨叉共有以下几处加工表面，其间有一定位置要求。分述 如下：1.以：25孔为中心的加工表面。该组加工表面包括：25H7的通孔，以及 42的圆柱两端面，其中主要加工表面为 25H7通孔。2.以60孔为中心的加工表面该组加工表面包括：60H12的孔，以及 60H12的两个端面。主要是 60H12的孔。3.铣16H11的槽该组加工表面包括：此槽的端面，16H11的槽的底面，16H11的槽两侧 面。4.以M22X 1.5螺纹孔为中心的加工表面。该组加工表面包括：M22 1.5的螺纹孔，长32mm的端面。 主要加工表面为M22 1.5螺纹孔。这几组加工表面之间有着一定的位置要求，主

12、要是：(1)60孔端面与 25H7孔垂直度公差为0.1mm。(2)16H11mm的槽与:25H7的孔垂直度公差为0.08mm。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基 准加工另外一组。可以先加工25H7通孔，然后以此作为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，并且此零件没有复杂的加工表面，所以根据上述技术要 求采用常规的加工工艺均可保证。2.2确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为： 加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专 用夹具。2.3确定毛坯2.

13、3.1确定毛坯种类零件材料为HT2O0灰铸铁属于脆性材料，故不能锻压和冲压，但灰铸铁 的铸造性能和切削加工性能优良。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大， 零件结构不是太复杂，生产类型为大批量生产，故选择金属型铸造毛坯。2.3.2确定铸件加工余量及形状毛坯尺寸如下：1.外圆表面（ 42考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。2.外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（25，: 60端面查表3.126。取 25，60端面长度余量均为2.5 （均为双边加工。3.内孔（60已铸成50的孔查表2.22.5，为了节省材料，取 60孔已铸成孔长度余量为

14、5mm，即 铸成孔半径为50mm。4.槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的距离，余量为3mm。5.螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至 25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离，余量为4 mm。6.其他尺寸直接铸造得到233绘制铸件零件图图2.1 零件毛坯图2.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工 表面的工件

15、，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。根据这个基准选择原则，现选取25孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个 42与底面作主要定位面，限制5个 自由度，再以压板限制最后1个自由度，达到完全定位，然后进行铣削。其余 以零件的下端孔为主要的定位粗基准。 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，以加工后的25通孔为主要的定位精基准，以25通孔端面为辅助的定位精基准。242制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法 所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采

16、用各种机床配 以专用夹具，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，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案一工序10粗、钻、扩、铰、精铰 25、 60孔工序20 粗、精铣 60、25孔下端面。工序30粗、精铣 25孔上端面。工序40粗、精铣 60孔上端面。工序50铣螺纹孔端面。工序60钻20.5孔（装配时钻铰锥孔）。工序70攻M22 1.5螺纹。工序80粗铣、精铣槽所在的端面。工序90粗铣、精铣16H11的槽。 工序100切断。工艺路线方案二工序10粗铣 25H7两端面，保证尺寸80。工序20钻、扩、铰25H7通孔。工序30粗镗60H12

17、孑L。工序40半精镗 60H12孑L,粗糙度达到3.2。工序50粗铣a、b面。a面到 25H7孔中心距为44-o.3 , b面到25H7的中 心距为36。工序60钻 20.5垂直于 25H7通孔。工序70攻M22 1.5螺纹。工序80粗铣16H11槽。工序90精铣16H11槽。工序100切断 60H12孔.工序110粗铣6 0H12孔两端面，保证尺寸13。工序120精铣 60H12孔两端面，保证尺寸12d11。工艺方案的比较与分析：以上两个加工工艺方案进行比较，方案一的加工工序比较集中，工序较少， 但装换刀具的辅助时间较长，而且同时钻两个孔，还要保证加工精度，对机 床设备要求较高，不适合大批量

18、生产。方案二的加工工序比较分散，适合流 水线生产，而且很多工序不用装换刀具和重新对刀，极大的缩短辅助工时。 而且加工完前次的又可成为下次加工的基准，加工精度容易保证，综合以上 两个方案的优缺点，而且又是大批量生产，考虑到工作效率及经济效益等原 因，所以选择方案二比较合适。243选择加工设备和工艺设备 机床的选择工序 10、50、80、90、100、110、120 用 X62 型卧式铣床工序20、60、70采用Z535立式钻床工序30、40采用T68卧式镗床 选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀或高速钢铣刀即可保证加工 质量。在铰

19、孔25 H 7，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各 个加工工序的加工余量如下：据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工 序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆表面（42）考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗 糙度要求，因此直接铸造而成。2.外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（25，: 60端面）取25、60端面长度余量均为2.5 （均为双边加工）。铣削加工余量为：粗铣2.5mm，保证尺寸80mm3.内孔（60已铸成50的孔）查表2.22.5，

20、为了节省材料，取-60孔已铸成孔长度余量为5，铸成 孔半径为50mm。工序尺寸加工余量：取 V = 20m/ min粗镗:50mm 孔至59mm 余量为1mm半精镗至 60H12mm工序尺寸加工余量：同上 25钻孔至 22余量为3mm扩孔至 24.7mm 余量为0.03mm铰孔至 25H7mm4.槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的距离，余量为3mm。工序尺寸加工余量：粗铣端面3mm保证槽端面，即a面至中心线尺寸44-o.3 mm5.螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至 25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离，余量为4 mm。工序尺寸加工余量：粗铣顶面4 mm保证

21、顶面即b面到中心线尺寸36mm6.其他尺寸直接铸造得到。由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算 最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。2.5确定切削用量及基本工时工序10粗铣25H7两端面机床：X62型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀（间距为80），材料：YT15, D = 100mm，齿 数Z =14，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.5mm所以铣削深度ap : ap =2.5mm每齿进给量af :查表2.1-85,取af =02mm/Z铣削速度V :查表2.1-85,【3】实际铣削速度v:机床主轴转速n :1000V1000 20n63.69r/min ,

22、nd3.14 汇100按照表 3.1-74 n =100r / min二 dn 3.14 100 100v0.523m / s1000 1000 60进给量 Vf : Vf 二afZn=0.2 14 100/60 4.67mm/s工作台每分进给量 fm : fm 二Vf = 4.67mm/s = 280.2mm/min a :根据表 2.1-85,a . =60mm切削工时被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I =42mm， 刀具切入长度l1 :l1 =0.5(D -，D2 a2J (13)= 0.5(100- ,1002 -602) (13)=12mm刀具切出长度l2 :取l2 =2mm走刀次数

23、为1l l1 l242 12 2机动时间 t j1 : tj1 -0.199minJ1 j fm280.2工步辅助时间为：1.23mi n工序20钻25H7通孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7,表面粗糙度RJ.65。加工机床为Z535立式钻床。钻头为？22mm标准高速 钢麻花钻。1.钻?22mn孔确定钻削用量(1)决定进给量根据表3.4-1可查出f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔径之I/d=85/25=3.86。1000v二 d1000 11.22兀沃22r / min =162r/ minKf =0.9，故 f(0.47 0.57) x0.9

24、= 0.42 0.51mm/r.查Z535型立式钻床说明书，取f =0.43mm/r。根据表3.4-3，钻头强度所允许的进给量 f = 1.75mm/r。机床进给机 构允许的轴向力Fmax=15690N (由机床说明书查出)，根据表 3.4-4，允许 的进给量f1.8mm/r。由于选择的进给量f远远小于f及f，故所选f可用(2)确定切削速度V、轴向力F、转矩T以及切削功率Pm，用不同刀具材料进行钻、扩、铰孔的V、F、T、Pm均可按表3.4-8及表3.4-10进行计算根据所给条件，可直接在表3.4-15中用插入法计算得：v=17m/min， F=4732NT=51.69 N.m，Fm=1.25k

25、w由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正由表3.4-9知，切削速度的修正系数kMv =0.88,klv =0.75,故v =17m/min 0.88 0.75 = 11.22m/ min查Z535型机床说明书，取n -195r/min。实际切削速度v为 兀 dn 22X195 /.v实二二m/ min = 13.5m/ min。1000 1000由表3.4-11，切削力及转矩的修正系数 KMF二KMM =1.06,故F = 4732 N 1.06 =5016N1000V二 d。1000 22.44兀 乂 24.7r / min 289r / minT =51.69N.m

26、1.06 =54.8N.m(3)校验机床功率切削功率Pm二Pm(V实/V)KMM=1.25kW x (13.5/17) x 1.06 =1.05kW机床有效功率为PE=PE 小=4.5kW 汉 0.81 = 3.65kW ( FE及 由 Z535 型机床说明书查出)由于PEPm，故选择的钻削用量可用，即d0 =22mm, f = 0.43mm/r, n=195r/min, V = 13.5m/min相应地F =5016N,T =54.8N.m,PM =1.05kW2.扩孔扩孔钻选用 24.7mm标准高速钢扩孔钻确定扩孔切削用量一确定进给量f根据表 3.4-5，取 f =(0.7 0.8) x

27、0.7mm/r =0.49 0.56mm/ r。 根据机床Z535型说明书，取f =0.57mm/r。确定切削速度V及n根据表 3.4-34.取V = 25m/min。由于切削速度与上表不同，切削速度尚需乘以修正系数kM 0.88,kapv1.02故v=25m/min 0.88 1.02 =22.44m/min根据Z535机床说明书，取n=275r/min。实际扩孔速度1000二 24.7 2751000m/min = 21.3m/ min兀d0nv 二-1000二 25 1001000m/ min 二7.85m/ min3铰孔铰刀选用25mm标准高速钢铰刀确定铰孔切削用量一确定进给量f 根据

28、表3.4-6查出，f = 1.3 2.6mm ,按该 表注4，进给量取小值。按Z535机床说明书取f -1.6mm/r。切削速度v及n根据表3.4-40查出取v = 8.2m/min切削速度修正系数由表3.4-9查出kMv =0.88,kapv =0.99 故v =8.2m/min 汉0.88汇0.99 =7.14m/min1000v10007.14 ,. 一 ，n =-= -r / min = 91r / min兀d0兀汉25根据Z535机床说明书，取n=100r/min,实际铰孔速度4各工序实际切削用量根据以上计算，实际切削用量如下:钻孔：d0 =22mm, f = 0.43mm/ r,

29、n=195r/min, v = 13.5m/min扩孔：d0 = 24.7mm, f = 0.57mm/r,n = 275r/min, v = 21.3m/min铰孔：d0 =25mm, f = 1.6mm/ r,n=100r/min, v = 7.85m/min5基本工时计算钻孔:扩孔:tmI h丨2fnl l1 lfn80 10 50.43 195min =1.132min80 10 5min 二 0.606min0.57 275铰孔:1000V二 d1000 1443.14 50:917.19r / min实际切削速度v:2.62m /s1 h j 80 10 5 min= 0.593m

30、infn 1.6 100工序30粗镗下端60H12孔机床：卧式镗床T68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5切削深度ap : ap = 4.5mm，毛坯孔径d0 =50mm。进给量f :查表2.4-66,刀杆伸出长度取200mm，切削深度为ap=4.5mm 因此确定进给量f =0.2mm/r。切削速度V :查表2.4-9取V = 2.4m/s = 144m/min【3】机床主轴转速n :查表 3.1-41 取n =1000r/min兀dn 3.14 汇50心000v =1000 1000 60工作台每分钟进给量 fm : fm二fn = 0.2 1000二200mm/ min被切削层长度I :

31、 I =17mma4 5刀具切入长度l1 : h - (2 3)2 9.79mmtgkr tg30刀具切出长度12: l2 = 3 5mm 取l2 =5mm行程次数i : i = 1I h I217 9.79 5机动时间 tj1 : tj1- -0.159minJ Jfm200工步辅助时间为：2.61min工序40半精镗下端60H12孔机床：卧式镗床T68二 d1000 190.83.14 59:1029.9r / min取 n = 1000r / min刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5切削深度ap : ap = 0.5mm进给量f :根据表2.4-66,刀杆伸出长度取200mm ,切削深

32、度为ap= 0.5mm。因此确定进给量 f = 0.15mm/ r切削速度 V :参照表 2.4-9,取V =3.18m/s =190.8m/min机床主轴转速n :工作台每分钟进给量 fm : fm = fn =0.15 1000 =150mm/min被切削层长度I : I =12mm刀具切入长度l1 : l1 並（2 3）05 2 ： 2.87mmtgkr tg30刀具切出长度l2: l2 =35mm 取l2 =4mm行程次数i : i = 1l l1 l2 12 2.87 4机动时间 tj1 : tj1- -0.126minj jfm150所以该工序总机动工时tj =0.11 0.126

33、 = 0.236min工步辅助时间为：1.86mi n工序50粗铣a、b面机床：X62刀具：高速钢圆柱铣刀d0 =100mm 齿数Z =14粗铣a面铣削深度ap: ap =32mm每齿进给量af :根据表2.1-85, 取 af -0.20mm/Z铣削速度V :参照表2.1-85, 取 V = 29m/min机床主轴转速 n : n =1000V1000 29 : 92.35r / min，取 n =100r / min叫 3.14W00实际铣削速度V :二 d0n10003.14 100 1001000 60:0.52m /s进给量Vf :Vf =afZ n = 0.20 14 100/60

34、 : 4.67 mm/ s实际切削速度v,江dn 430 0 x 氏v =0 0 620/ m s工作台每分进给量 fm : fm 二Vf = 4.67mm/s = 280.2mm/min a :根据表 2.1-85,a . - 60mmC-5-被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I =90mm刀具切入长度 l1 : h =0.5(D - ： D2 -a2(1 3) =12mm刀具切出长度l2 :取l2 =2mm走刀次数为1l l1 l290 12 2机动时间 tj1 : tj1 -0.371minJ1 J fm280.2工步辅助时间为：2.03min【11粗铣b面同样的铣削深度ap =4mm每齿

35、进给量af :根据表2.1-85,【11取af =0.20mm/Z机床主轴转速n :1000V1000 15n47.8r / min ,兀d03.14 汉 100实际铣削速度V:八誥3.14 100 1001000 60:0.52m /s进给量 Vf : Vf =afZn =0.15 14 100/ 60 ： 3.5mm /s工作台每分进给量 fm : fm 二Vf = 3.5mm/s = 210mm/mina根据表 2.1-85,a ； =60mm铣削速度V :参照表2.1-85,【11取V = 15m/min取 n =100r / min被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l =32mm刀具切

36、入长度 l1 : h =0.5(D - ： D2 -a2；(1 3) = 12mm刀具切出长度12 :取l2 =2mm走刀次数为1l l1 l232 12 2机动时间 tj1 : tj1 -0.164minJ1 Jfm280.2工步辅助时间为：1.52ml n【11工序60钻20.50孑L机床：Z535立式钻床刀具：20.50直柄短麻花钻确定钻削用量决定进给量根据表3.4-1可查出f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔径之l/d=85/25=3.86。k1f -0.9，故 f(0.47 0.57) 0.9 =0.42 0.51mm/r.查Z535型立式钻床说明书，取f -0.43mm/r。

37、根据表3.4-3，钻头强度所允许的进给量 f = 1.75mm/r。机床进给机 构允许的轴向力Fmax =15690N (由机床说明书查出)，根据表 3.4-4，允许 的进给量f1.8mm/r。由于选择的进给量f远远小于f及f，故所选f可用确定切削速度V、轴向力F、转矩T以及切削功率Pm,用不同刀具材料 进行钻、扩、铰孔的V、F、T、pm均可按表3.4-8及表3.4-10进行计算。根 据所给条件，可直接在表3.4-15中用插入法计算得：v=17m/min， F=4732N1000v二 dT=51.69N.m , Fm=1.25kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正由表

38、3.4-9知，切削速度的修正系数kMv =0.88,6 =0.75,故v =17m/min 0.88 0.75 = 11.22m/ min1000 11.22r/min=174.3r/min二 20.5查Z535型机床说明书，取n -195r/min。实际切削速度v为二 d0 n二 20.5 195v实m/min = 12.5m/min。1000 1000由表3.4-11，切削力及转矩的修正系数 KMF = KMM =1.06,故F = 4732 N 1.06 =5016 NT=51.69N.m 1.06=54.8N.m(3)校验机床功率 切削功率Pm二Pm (v实/V)KMM =1.25kW

39、 (12.5/17) 1.06=0.974kW机床有效功率为PE=FE 小=4.5kW 汉 0.81 = 3.65kW( FE及 由 Z535 型机 床说明书查出)由于PEPm，故选择的钻削用量可用，即d0 = 20.5mm, f = 0.43mm/r,n = 195r / min,v = 12.5m/min相应地F =5016N,T =54.8N.m,PM =1.05kW刀具：细柄机用丝锥（M22 1.5）进给量f :由于其螺距p =1.5mm,因此进给量f = 1.5mm/r 切削速度V :机床主轴转速参照表 2.4-105,取V =0.148m/s =8.88m/min【111000V1

40、000 汇 8.88 “cll , 怖“ 何心n : n128.55r/min，取 n = 1D 伽3.14 72丝锥回转转速实际切削速度二 d。取 nn = 130r/min3.14 22 130 c., 0.15m/ s 1000 60V :V Jdn1000l:l =32mml1:h = 4.5mml2 :l2 = 0l1l2 . l l1被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为1 机动时间tj : tjj j fnfn0工步辅助时间为：1.33mi n二 U：0.37min1.5 130 1.5 130钻孔：d0 = 20.5mm, f = 0.43mm/ r, n=195r/m

41、in, v = 12.5m/min钻孔：-h 24 10 5min =0.465minfn 0.43x195工步辅助时间为：1.58min工序70攻M22 1.5螺纹机床：Z535立式钻床工序80粗铣16H11槽机床：X62型卧式铣床 刀具：高速钢三面刃铣刀 切削深度ap : ap =7mm12n :1000V二 d实际切削速度v:二 Dnv =10003.14 80 951000 60:0.4m /s进给量Vf :根据表2.1-89有:刀具的直径 D=80mm刀具的齿数 Z=10，刀具的宽度L=14mm查表2.1-89得：进给量af = 0.20mm/z,根据表2.1-89查得切削速度V =

42、28m/min ,机床主轴转速n:-?：.，111.46r/min3.14 80取 n = 95r/ minVf 二afZn =0.2 12 95/ 60 = 3.8mm/s机床工作台每分进给量fm :fm 二 Vf = 3.8mm/s = 228mm/min被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I =90mm刀具切入长度l1 :h =0.5D(12)=42mm刀具切出长度l2 :取l2 =2mm 走刀次数为1l l1 l290 42 2机动时间 t j1 : tj1 -0.587minJ j fm228工步辅助时间为：1.92mi n工序90半精铣16H11的槽机床：X62型卧式铣床刀具：高速钢三

43、面刃铣刀刀具直径D=80,齿数Z=10,宽度L=16进给量 af = 0.12mm/ z查得切削速度切削深度ap : ap =1mm根据表2 . 18查得V = 34m / min ,机床主轴转速n:1000V1000 23n91.56r / min ,nd3.1480取 n = 95r / min进给量 Vf : Vf 二 afZ n=0.12 14 95/ 60 = 2.66mm/s工作台每分进给量 fm :fm =Vf = 2.66mm/159.6mm/min被切削层长度l :由毛坯尺寸可知I =90mm，刀具切入长度l1 :h =0.5D(12)=42mm刀具切出长度l2 :取l2 =

44、2mm走刀次数为1l l1 l290 42 2机动时间 tj1 : tj1- -0.84minJ Jfm159.6工步辅助时间为：1.41min本工序机动时间 tj =tJ1 tJ2 =1.68 0.8 2.52min实际切削速度v:二 Dnv 二10003.14 80 951000 60:0.4m /s切削速度V = 20m/min ,工序100铣断60H12孔机床：X62型卧式铣床刀具：中齿锯片铣刀刀具直径D=80mm，齿数Z=32，宽度L=4mm切削深度ap : ap =17mm根据表2.187查得：进给量af =0.06mm/z 机床主轴转速n:1000V1000 20n79.62r

45、/ min ,nd 3.14汉80按表 3.1-74 取 n =80r/min实际切削速度v:二 Dn 3.14 80 80v0.33m/ s1000 1000 60进给量 Vf : Vf =afZn =0.06 32 80/ 60 = 2.56mm/s工作台每分进给量 fm :fm =Vf = 2.56mm/s = 153.6mm/min被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I =82mm， 刀具切入长度l1 :h =0.5D(12)=41mm刀具切出长度J :取J =2mm走刀次数为1I h I282 41 2机动时间t j1 :切=0.81minJ J fm153.6工步辅助时间为：1.59m

46、i n工序110粗铣60H12孔两端面机床：X62型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为13)，材料：YT15, D = 200mm , 齿数Z =20，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度ap : ap =2mm每齿进给量af :表2.4-73,取af =0.15mm/Z铣削速度V :表2.4-81, 取 V =2.54m/s1000V二 d1000 2.54 603.14 200:242.68r / min实际铣削速度v:82 7.6 2735:0.125min机床主轴转速n :按表 3.1-74 n =245r/min二 dn 3.14 200 245v2.56m/s10

47、00 1000 60进给量 Vf : Vf =afZn =0.15 20 245/ 60 ： 12.25mm/s 工作台每分进给量 fm : fm 二Vf = 12.25mm/s = 735mm/min a :根据表 2.4-81,a ； =60mm切削工时被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I =82mm，刀具切入长度l1 :h =0.5(D -.D2 -a2；) (13)= 0.5(200- 2002 -602) (13)=7.6mm刀具切出长度l2 :取l2 = 2mm走刀次数为1机动时间tj1 :切“ l2f m工步辅助时间为：1.57min工序120精铣60H12孔两端面机床：X62型卧

48、式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀（间距为12；5）,材料：YT15, D=200mm , 齿数Z=25，为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.5mm铣削深度ap : ap =0.5mm每齿进给量af :表2.4-73,取af =02 mhZ 铣削速度V :参照表2.4-81, 取 V =3.2m/stj2I h I2fm82 200 29300.31min机床主轴转速n :1000Vn -二 d1000 3.2 60305.7 r / min，3.14 200取 n =3 10/min实际铣削速度ndn 3.14汇200汇310v : v3.24m /s10001000X60进给量 Vf :

49、 Vf 二 afZn =0.12 25 310/60 = 15.5mm/s工作台每分进给量 fm :fm =Vf = 15.5mm/s = 930mm/min被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I =82mm刀具切入长度I,:精铣时I, = D = 200mm刀具切出长度l2 :取I? =2mm走刀次数为1工步辅助时间为：1.94min2.6本章小结本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。 再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方 案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀 具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转

50、速，翻阅机床手 册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。第3章 专用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。在加工此拔叉零件时，需要设计专用夹具。3 3、1 1问题的提出本夹具要用于钻25孑L,钻25孔之前我们其他孔系都还没有加工, 所以定位比较困难，又因为我们的孔和其他面没有位置度要求，因此我们采 用已经加工好的底面和侧面定位即可满足要求，在本道工序加工时，我们应 首先考虑保证各面的各加工精度，提高生产效率，降低劳动强度。3 3、2 2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

51、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。由零件图可知，用 60圆弧一端面定位并用压板夹紧，再用两可 调螺钉组成的v形上定位限制六个自由度。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的钩型压板作为夹紧机f = 0.5mm/r , K p 1(Kp %Krap * K .2P *Krp )0.5 0.54 6N)3.3:切削力及夹紧力的计算切削刀具：高速钢麻花钻头，则F =2943apf075v；n15kp式中： ap = 1.5mm , vc = 50m/min ,计算结果=1459.699N选用压板压紧，实际加紧力 N应为式中，叫和J是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数，叫=J2 = 0.5。压板用螺母拧紧，由机床夹具设计手册表1-2-23得螺母拧紧力N 拧=4200N根据杠杆原理压板实际加紧