“拨叉CA6140车床”零件的机械加工工艺规程(doc38页)

1、课程设计说明书题目:设计“拨叉CA6140车床”零件的机械加工艺规程（大批量生产）系：应用技术学院专业：班级：学号：学生姓名：导师姓名：周里群、杨毅完成日期：2011.06.28湖南工程学院机械制造工艺学课程设计任务书题目设计“拨叉CA6140车床”零件的机械加工工艺规程（大批量生产）内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程综合卡片1张4.机械加工工序卡片1份5.课程设计说明书1份姓名:班级:学号:指导教师:周里群、杨毅教研室主任:二o年六月目 录1、零件的分析 11、零件的作用 12、零件的工艺分析 13、确定生产类型 24、确定毛坯 2二、 工艺规划设计 31、选择定位基准

2、32、制定工艺路线 33、选择加工设备和工艺设备 44、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 55、确定切削用量及基本工时 66、辅助时间tf的计算157、其他时间的计算 158、单件时间的计算 16三、夹具设计 171、问题的提出 172、夹具设计 173、定位误差分析 18五、设计感言 20六、参考文献 21序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的

3、工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一，零件的分析（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，其下方的 © 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

4、、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. 小头孔J22o0-21以及与此孔相通的8的锥孔、M 8螺纹孔2. 大头半圆孔55；43. 拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆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。（三）确定生产类型已知此拨叉零件的

5、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；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工具。（四）确定毛坯零件材料为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：加工 面 代 号基本尺寸加工 余 量 等 级加工余量说明D122mmG3.0 x 2孔降一级双侧加工D255mmG3.0 x 2孔降一级双侧加工T273mm5单侧加工T350mmG2.5单侧加工T473mm5单侧加工表1二、工艺规划设计（一）选择定位基准：基面选择是工艺规程

6、设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可 以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出， 更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行1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，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，现选取零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准，限制三个自由度，加工© 40mmh端面，© 73mm 两端面，© 55mn和© 22mm的孔。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

7、便， 依据“基准重合” 原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头 孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。（二）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，可以考虑采用万能性机床配以专 用工卡具，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。查机械制造工艺及设备设计指导手册346页表15-32、15-33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序工序内容定位基准工序工序内容定位基准010粗，精铳两端小头孔上端面T1及小头孔外圆080钻2-8锥

8、销孔T1及小头孔020粗，精铳中间孔上端面T1及小头孔外圆090铰锥销孔T1及小头孔030粗，精铳中间孔下端面T1及小头孔外圆100钻M8螺纹孔T1及小头孔040扩两端小头孔T3及小头孔外圆110对M8螺纹孔攻丝T1及小头孔050铰两端小头孔T1及小头孔外圆120铳断T1、D1060扩中间孔T1及小头孔外圆130去毛刺070铰中间孔T1及小头孔外圆140检查（三）选择加工设备和工艺设备1、机床的选择：工序010030均为铣平面，可采用X51立式铣床。工序040070采用Z35摇臂钻床。工序080110采用Z525立式钻床。工序120采用铣断机床。2、选择夹具：该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采

9、用专用夹具3、选择刀具：工序010-030，采用高速钢立铣刀工序040采用硬质合金扩孔钻工序050采用高速钢铰刀工序060采用硬质合金扩孔钻工序070采用高速钢铰刀工序080采用高速钢麻花钻工序090高速钢铰刀工序100采用高速钢麻花钻工序110采用高速钢机动丝锥工序120采用高速钢切断铣刀4、选择量具：两小头孔、中间孔均采用塞规。5、 其他：对垂直度误差采用千分表进行检测， 对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。(四)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加 工工序的加工余量如下：加工表面加工 内

10、容加工余量精度等 级工序尺寸表面粗糙度Ra(»m)工序余量最小最大55H13（D2）铸件6CT9 49±2.0扩孔5.75IT120 54.756.32.06.25精铰孔0.25IT10* 550.43.20.050.25 22：21扩孔5.84IT12?21.86.32.06.25精铰孔0.06IT7 22；211.60.050.252平面工序尺寸：工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精 度工序尺寸偏 差工序余量最小最大:铸件2.5CT9010粗铳两端小头孔上 端面250.5120 -0.251.603.60精铳两端小头孔上 端面0.550110 -0.160.351.16

11、020粗铳中间孔上端面426120 -0.251.756.5精铳中间孔上端面12110+0.06-0.060.471.12030粗铳中间孔下端面422120 -0.251.756.5精铳中间孔下端面12010枪06 -0.060.471.12(5)确定切削用量及基本工时工序010以T1为基准，粗，精铣© 22孔上个端面。(1) 加工条件工件材料：HT200, c b =0.16GPa HB=190241 铸造。加工要求：粗，精铣© 22孔上端面。机床：X51立式铣床。刀具：W18Cr4V高速钢立铣刀。取刀具直径 do=50mm齿数z=6。(2) 切削用量粗铣© 2

12、2孔上端面选择背吃刀量ap=1.5mm查指导教程表 5-11，取直径d=50mm齿数Z=6 的高速钢立铣刀取每齿进给量为fz=0.18mm/z。查表5-13得立铣刀铣平面的 铣削速度为 V= 49mm/min 由公式(5-1 ) n=1000v/ n d 得，n=312.10r/min。参 照表4-15所列X51系列立式铣床的主轴转速 n=300r/min,将n=300r/min代入 求得 V= 47.1m/min 精铣© 22孔上端面取ap=0.5mm查指导教程表5-8，按表面粗糙度Ra2.5 m条件选取，该工序的每转进给量f=0.6mm/r。3 )计算切削速度。由表5-13，按高

13、速钢立铣 刀铣平面的铣削速度，取fz =0.12mm/z,查表 5-13，取 V=54m/mir。由公式 n=1000v/ n d 得 n=343.94r/min 。 参照表4-15所列，取X51型机床，取其转速为380 r/min。代入求得 V=nn d/1000=59.66m/min。(3) 基本时间tj的计算。(1) 工序1粗铣两端小头孔上端面根据表5-43所给出的面铣刀(不对称铣)的公式:tjI2fM z求得，I = 4江 40 = 160mm,h =0.5d - . Co（d=Co）（13）-0.5 50 -0.0450一（50二2）2 = 17.2mmL =4mm, fmn 二 f

14、z z n = 0.18 6 300 二 324mm / mintj =丨 h l2 = 16217 .24 二 0.51 min = 33.56s324(2)工序1精铣两端小头孔两端面根据表5-43所给出的面铣刀(不对称铣)的公式：-l l1 l2求 得 ， l = 2 40 = 80mm, h = 17.2mm,l2 = 4mmfMz = f n = 0.6 380 = 228mm/minMz80 17.2 4 二 0.44 min 二 26.63s228工序020以T1及小头孔外圆为基准，粗,精铣© 55中间孔上端面及周铣至© 73(1) 加工条件工件材料：HT200

15、, c b=0.16GPa HB=190241 铸造。加工要求：粗，精铣© 55上端面及周铣至© 73。机床：X51立式铣床。刀具：W18Cr4V高速钢立铣刀。取刀具直径 do=50mm齿数z=6。(2) .切削用量 粗铣© 55中间孔上端面及周铣至 © 71。选择ap=4.0mm 查指导教程表5-11，取d=50mm,Z=6取fz=0.25mm/Z,查表5-13，铣削速度为 V-47m/min。由公式 n=1000v/ n d=299.36 r/min。参照表 4-15 所列 X51型立式铣床的主轴转速n=255r/min,将n=255r/min 代入

16、得，V=nn d/1000=40.04 m/min。 精铣© 55中间孔上端面及周铣至© 73选择ap=1mm由指导教程表 5-13，取d=50mm,Z=6取进给量fz=0.12mm/z取铣削速度 V=54m/min,由公式 n=1000v/ n d=1000X54/ n d=343.95r/min。查表4-15所列，X51型机床取其转速为300r/min，代入求得 V= nn d/1000=47.1m/min。(3)基本时间tj的计算。工序2粗铣中间孔上端面及周铣至 © 712 73 = 146mm,h =0.5d -c°(d -c°)(13

17、)= 0.5 50 - 0.0厂50一(50二2)2 二 17.2mm!4mm , fMz 二 f n = 0.25 0.6 255 = 382.5mm/mintjl l1 l2146 亿24 二 0.43mi门二 25.76s382.5工序2精铣中间孔上端面及周铣至© 73l1 = 17.2mmb 二 4mm,l =146mmfMz = f n = 0.126300 = 216 mm / mintjl丨1丨214617.24216=0.77 min=46 .44 s工序030以T1及小头孔外圆为基准，粗，精铣© 55中间孔下端面及周铣至 © 73(1) 加工条件

18、工件材料：HT200, c b=0.16GPa HB=190241 铸造。加工要求：粗，精铣© 55下端面及周铣至© 73。机床：X51立式铣床。刀具：W18Cr4V高速钢立铣刀。取刀具直径 do=50mm齿数z=6(2) .切削用量 粗铣© 55中间孔下端面及周铣至 © 71。选择ap=4.0mm 查指导教程表5-11，取d=50mm,Z=6取fz=0.25mm/Z,查表5-13 ,铣削速度为 V-47m/min。由公式 n=1000v/ n d=299.36 r/min 。参照表 4-15 所列 X51型立式铣床的主轴转速n=255r/min,将n=

19、255r/min 代入得，V=n n d/1000=40.04 m/min 。 精铣© 55中间孔下端面及周铣至© 73。选择ap=1mm由指导教程表5-13，取d=50mm,Z=6取进给量fz=0.12mm亿 取铣削速度 V=54m/min,由公式 n=1000v/ n d=1000X54/ n d=343.95r/min。查表 4-15所列，X51型机床取其转速为300r/min，代入求得 V= nn d/1000=47.1m/min。(3) 基本时间tj的计算。工序3粗铣中间孔下端面及周铣至© 71h = 0.5d - c° (d - c°

20、;)(1 3) I = 2域 73= 146mm,= 0.5 50 -、0.04 50 (50 - 2)2 = 17.2mm'l4mm , fMz 二 f n = 0.25 0.6 255 = 382.5mm/mintjl l1 l2146 17.24 = 0.43mi n = 25.76s382.5工序3精铣中间孔下端面及周铣至© 73fMz = f n=0.126300 = 216 mm / min丄l丨1丨2 tjffM z14617.240.77 min 二 46 .44 s216l1 = 17.2mml2 = 4mm，l =146mm工序040以T1及小头孔外圆为粗

21、基准，粗扩两端小头孔。(1)粗扩本工步使用硬质合金扩孔钻，主偏角为Kr二540。查表2-28，选取扩孔钻直径为？21.8mm。a. 进给量的确定。查表5-23，取进给量为f =1.0mm/rb.背吃刀量的确定。由于取的扩孔钻直径为?21.8mm，而毛坯的直径为?17mm，故背刀量为ap=4.8mmc.切削速度的计算。查表 5-24，扩孔钻的切削速度V=63.28m/min，由公式n=1000v/ n d=1000>63.28/ ( n >21.8) =923.97r/min。查表 4-6 所列，取 Z35 型摇臂钻床，其转速为1051r/min ,代入求得实际切削速度为V= n n

22、 d/1000=71.94m/min。(2) 基本时间tj的计算。工序4粗扩两端小头孔丨2 =3mm，l =50 mm，h =cotKr （12）21.8 "7 cot5402 = 3.74mm，2fn 二 1 1051 二 1051 mm2 tj=2l l1123503.741051=6.48 s工序050以或T1及小头孔外圆为基准，精铰两端小头孔(1) 精铰 本工步使用高速钢铰刀，查指导教程，取其主偏角为Kr =15°查表2-28， 选取铰刀的直径为？22mm。a. 进给量的确定。查表5-31，取进给量为f =0.8mm/r。b. 背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为

23、？22mm，而扩的最后的直径为?21.8mm，故背刀量为 ap=0.20mmc. 切削速度的计算。查表5-31，铰刀的切削速度为V=4m/min由公式 n=1000v/ n d=1000>4/ ( n >22) =57.87r/min。查表 4-6 所列，取 Z35型摇臂钻 床，其转速为67r/min，代入求得实际切削速度为 V= nn d/1000= (67X3.14 >22) /1000=4.63m/min。(2) 基本时间tj的计算。工序8精铰两端小头孔l =50mm 丨2 = 15mm 丨1 = 0.1mm f =0.8mm/r n = 67r/min2 tj5015

24、0.1M53.6= 1.21 min=272.87 s 二 145 .75 s工序060以T1及小头孔外圆为粗基准，粗扩中间孔(1)粗扩本工步使用硬质合金扩孔钻。查表 2-28，选取扩孔钻直径为？54.75mm，主偏角为Kr =54°a. 进给量的确定。查表5-23，取进给量为f =1.7mm/r。b. 背吃刀量的确定。由于取的扩孔钻直径为？54.75mm，而毛坯的直径为?50mm，故背刀量为ap=4.75mmc. 切削速度的计算。查表5-24，扩孔钻的切削速度V=45.26m/min，由公式n=1000v/ n d=1000M5.26/ ( n >54.75 ) =271.8

25、2r/min。查表 4-6 所列，取 Z35 型摇臂钻床，其转速为335r/min ,代入求得实际切削速度为V= n n d/1000=(335014 X54.75) /1000= 57.62m/min。(2)基本时间tj的计算。工序6粗扩中间孔l = 20mm lD dcotKr （12） = 545 50cot5402 = 3.73mm1 2 2l2 =3mm f =1.7mm/r n 3 3 5/ m intj203.7331.7335=2.82s工序070以T1及小头孔外圆为基准, 精铰中间孔。(1)精铰本工步使用高速钢铰刀，查指导教程，取其主偏角为Kr =15°查表2-28

26、，选 取铰刀的直径为？55mm 。a. 进给量的确定。查表5-31，取进给量为f =1.4mm/r。b. 背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为？55mm，而粗扩的最后的直径为?54.75mm，故背刀量为 ap=0.15mmc. 切削速度的计算。查表5-31，铰刀的切削速度为V=6m/min由公式n=1000v/ n d=1000>6/ ( n X55) =34.74r/min。查表 4-6 所列，取 Z35型摇臂钻 床，其转速为42r/min，代入求得实际切削速度为 V= nn d/1000= (42X3.14 X55)/1000= 7.26m/min。(2)基本时间-的计算工序7精铰

27、中间孔I = 20mm 0.1mm I2 = 15mm= 1.4mm/r n = 42r /m intjI l1 l2200.1151.442=35 .8s工序080以T1及小头孔为基准，钻2-8锥销孔(1)钻孔：刀具米用咼速钢麻花钻，主偏角为 K r = 54°a. 背吃刀量的确定，取ap=7.8mmb. 进给量的确定。查表5-22，取进给量为f =0.15mm/r。c. 切削速度的计算。查表5-22，钻头的切削速度为V=16m/min由公式 n=1000v/ n d=1000X16/ ( n X7.8) =653r/min。查表 4-9 所列，取 Z525 型立式 钻床，其转速为

28、680r/min，代入求得实际切削速度为V= n n d/1000=(680X3.14 X7.8) /1000= 16.7m/min。(2)基本时间tj的计算。工序8钻2-8锥销孔l 二 20mml2 =2mm7 8h 飞呎540 24.83mm二 0.15mm/ rn 二 680 r / min ，则 t jl l1 丨2404.8320.15 680二 27.5s工序090以T1及小头孔为基准，粗、精铰锥销孔粗铰 本工步使用高速钢铰刀，查指导教程，取其主偏角为 心=15。查表2-28，选取铰刀的直径为?7.96mm。a. 进给量的确定。查表5-31，取进给量为fz =0.4mm/r。b.

29、背吃刀量的确定。由于取的铰刀直径为 ？7.96mm，而粗扩的最后的直径为?7.8mm，故背刀量为 ap=0.16mmc. 切削速度的计算。查表5-31 ,铰刀的切削速度为V=3m/min由公式 n=1000v/ n d=1000X4/ ( n X7.96 ) =119.97r/min。查表 4-9 所列，取 Z525 立式 钻床，其转速为140r/min，代入求得实际切削速度为V= n n d/1000=(140X3.14 X7.96) /1000=3.50m/min。(2)基本时间tj的计算。工序9粗铰I = 40mm h = 0.56mm12 二 22mm f = 0.4mm / r n

30、=140/m in则tjl li 12400.56220.4 140精铰 本工步使用高速钢铰刀，查指导教程，取其主偏角为Kr =15°查表2-28，选 取铰刀的直径为?8mm 。a. 进给量的确定。查表5-31，取进给量为f =0.3mm/r。b. 背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为？8mm，而粗铰的最后的直径为?7.96mm，故背刀量为 ap=0.04mmc. 切削速度的计算。查表5-31，铰刀的切削速度为V=4m/min由公式 n=1000v/ n d=1000X4/ ( n X8) =159.15r/min。查表 4-9 所列，取 Z525 型立式 钻床，其转速为195r/

31、min，代入求得实际切削速度为V= n n d/1000=(195X3.14 X8) /1000=4.90m/min。(2)基本时间tj的计算。工序9精铰I = 40mm h =0.19mm l2 =13mm f = 0.3mm /r n =196/m in则tjI I1 I2400.19130.3 195=0.91 min-54.6s工序100以T1及小头孔为基准，钻 M8螺纹孔。攻螺纹前的钻孔工作用高速钢麻花钻头，查表2-39，取其直径为？6.7mm查表5-38可得切削速度 V=8.0m/min,则麻花钻的转速 n=1000v/ n d=1000X8/(n 0.7)=380.1r/min。

32、查表4-9，取Z525型号的立式钻床，其转速为392r/min , 代入求得实际切削速度为 V n n d/1000= (392X3.14 >6.7) /1000= 8.25m/min。(3) 基本时间tj的计算。工序100钻M8螺纹孔8，丹540 2=10.92mml2 二 2mml = 9mmf = 0.15mm/ rn =392r / min则有 tlUA = 9 攸922 “37min = 22.4sj fM0.15 汉 392工序110以T1及小头孔为基准，对 M8螺纹孔攻螺纹查表可知 M8螺纹的螺距为P=1.25mm。则进给量 f= 1.25mm/r,进程转速 n 采用392

33、r/min，回程转速 n。采用272r/min, i取4,贝Ul+h+l2 l+h+l2t i = (121 勺i 二 0.074 = 0.28 min 二 16.8sj f nf n0工序120以T1、D1为粗基准，夹紧工件后进行铣断操作1、刀具：高速钢切断刀。2切削用量。查指导教程表5-17，选取的刀具的直径和齿数比d/Z=150/50，切宽为4mm 1 )进给量的确定。查表5-17得，刀具的进给量为 f z =0.03mm/z2 )背吃刀量的确定。查表5-17，取背吃刀量为a 15mm。3)切削速度的计算。查表 5-17可得，切断速度为V = 19m/min，贝U转速为 n=1000v/

34、 n d=1000X19/ ( n X150) =40.34r/min参照表4-51，取型号为 X51的立式铣床，转速为65 r/min。代入得 V=nn d/1000= (65X3.14 X150) /1000=30.6 m/min。(3) 基本时间tj的计算。工序120铣断取 i=1， l 73mm l 4mm h 20(150 -20)2 = 52.99mmfMz = fz n z = 0.03 65 50 =97.5mm/mintjl l1 l2i52.99734-1.33min-80.0sMz97.5（六）辅助时间tf的计算(I) 工序 1： tf = 0.15 60.19=9.03

35、s 工序 2： tf 二 0.15 72.2=10.85s 工序 3： tf = 0.15 72.2=10.85s(4) 工序 4： tf 二 0.15 6.48=0.97s(5) 工序 5：tf二0.15145.75=21.86s工序 6：tf=0.152.82=0.42s(7) 工序 7：tf=0.1535.8=5.37s(8) 工序 8：t f-0.1527.5=4.13s(9) 工序 9： tf = 0.15 121.6=18.24s(10) 工序 10： tf 二 0.15 22.4=3.36s(II) 工序 11： tf 二 0.15 16.8=2.52s(12)工序 12： tf

36、 = 0.15 80=12s（七）其他时间的计算(1)工序1：tbtx6%(60.19+9.03 )=4.15s(2)工序2：tbtx6%(72.2+10.85 )=4.98s(3)工序3：tbtx6%(72.2+10.85 )=4.98s(4)工序4：tbtx6%(6.48+0.97 ) =0.45s(5)工序5：tbtx6%(145.75+21.86 ) =10.01s（6） 工序6:匕tx二（7）工序7:tbtx=（8）工序8:tbtx-（9） 工序9:匕tx二（10）工序10：匕 tx（11）工序11：也 tx（12） 工序 12: tbtx（八）单件时间的计算6%(2.82+0.42

37、)=0.19s6%(35.8+5.37)=2.47s6%(27.5+4.13)=1.90s6%(121.6+18.24)=8.40s=6%(22.4+3.36)=1.55s=6%(16.8+2.52)=1.16s二6%(80+12) =5.52s工序1 （粗，精铣两端小头孔上端面）：七二60.19+9.03+4.15=73.37s 工序2 （粗，精铣中间孔上端面 ）：七厲=72.2+10.85+4.98= 88.03s 工序3 （粗，精铣中间孔下端面）：tdj二72.2+10.85+4.98= 88.03s 工序 4 （扩两端小头孔）：tdj 二 6.48+0.97+0.45= 7.9s工序

38、5 （铰两端小头孔）：七厲二 145.75+21.86+10.01= 177.62s工序 6 （扩中间孔）：七厲二 2.82+0.42+0.19= 3.43s工序 7 （铰中间孔）:tdj = 35.8+5.37+2.47=43.64 s工序 8 （钻 2-8锥销孔）：七=27.5+4.13+1.90=33.53 s工序 9 （铰锥销孔）：tdj 二 121.6+18.24+8.40=148.24s工序 10 （钻 M8螺纹孔）:tdj = 22.4+3.36+1.55=27.31s工序11 （对M8螺纹孔攻丝）：七=16.8+2.52+1.16=20.48s工序 12 （铣断）:tdj 二

39、80+12+5.52=97.52s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。本次设计选择的是工序12的夹具，主要是针对工件进行切断，它将用于X51立式 铣床。1问题的提出本夹具是用来将工件按对称中心铣断，零件图中大小孔的中心距有公差要求 因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求 另外，此中心线为孔内表面的 设计基准,有一定的垂直公差要求该工序要求© 22孔中心线与© 55孔中心线有 0.2mm的偏差，© 22孔的上端面和其自身的轴线有 0.05mm的垂直度要求，© 55 孔的上下端面和其自身的轴线有 0.07mm的垂

40、直度要求。故工件以© 22H7孔的中 心线，以及© 55两端面为定位基准。夹具设计应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下，还应考虑 夹具体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定 可靠，并且夹具体应具有较好的刚性。2、夹具设计miiH(1)定位基准选择底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求，因此应以底面为主要定位基准.工件以 '220021的两条中心线和 © 55孔两端面为定 位基准，采用一面两销实现完全定位。井dm(2)切削力及夹紧力的确定由实际加工的经验可知切削时的切削力的方向为切断铣刀的进给方向，即垂直于两个小头孔中

41、心线连线，并处于连线的中点处，此时夹紧力与切削力垂直，方向垂直于© 55孔上端面向下。(3)夹紧力的计算首先必须先求出切削力的大小。本工步选用高速钢切断铣刀。查指导教程表5-18，选取刀径和齿数比为d/Z=150/50的高速钢铣刀，切宽为 4mm进给量fz=0.03mm/r,背吃刀量ap =15mm，切断速度为V=19m/min,取刀具前角为K=60°。查机械制造技术基础表 2-3 可得，CFc二1550, xFc = 1.0, yFc =1.0,nFc = 0 .查切削用量简明手册可知，Kfc =0.94， 根据公式可求得切削力为Fc = CFcapFc f yFcvnF

42、cKFc = 1550辺 151.0 工 0.031.0 辺 30.6。乂 0.94= 655.7N查指导教程表10-1得，夹紧力为Fj = KF = 2.7 655.7770.4N，其中K为安全系数，取2.7。3、定位误差分析定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面 的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工 件相应尺寸或位置公差的1/3 1/2，即可认为定位方案符合加工要求。零件图规定大孔与小孔的中心距为 60mm? 55mm勺孔两端面距离为20mm采 用自动夹紧夹具后，定位误差取决于两个定位销的制造误差， 以及？ 55mn两端间 的平行

43、度误差。对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证两个小头孔中心轴线与? 55mm距离均为60mm保证？ 55mnW端面距离为20mm且和小头孔中心轴线垂 直。现在分析60mn尺寸要求。查指导教程得，定位销的配合公差为H7,其公差范为00.018mm因此，两个定位销的总的位置误差范围为 00.036mm可见， 其误差范围远小于0-0.2mm因此，选择公差为H7的定位销符合本设计的公差 要求。现在分析？ 55mm勺尺寸要求。在该工步中，由于定位基准是 © 55mm孔的两 端面，工序基准和定位基准重合，故基准不重和误差为0,且由于© 55m洞柱小端面经过精铣，表面粗糙度达到

44、Ra3.2mm可见© 55mnH孔两端面的平行度 误差为很小，最大值为 0.14，恰好在其尺寸限制范围内。综上所述，只要两个定位销符合国家标准，以及© 55mn孔两端面的加工精度得到保证，即可将误差限制在一定的范围内。四, 设计感言 本次课程设计是在周里群老师的悉心指导下完成的。回顾这几周来所完成 的工作，实在是让学生受益匪浅， 让我在做设计的同时也学到了不少东西， 特别 是对我机械行业有了更进一步的认识。在这次设计中，我认识到，机械行业里， 每一道工序之所以这么定， 这么做是有科学依据的。 在机械行业里， 只有一个真 理，就是一切都有标准！本学期我们学了机械制造技术基础

45、、机械制造装备 设计等基础课程， 这次课程设计是对我们本学期所学过的知识的一次极好的锻 炼和巩固。本次课程设计共分为两个阶段， 第一阶段为工艺过程设计， 主要工作为计算 并填写工艺卡。 第二阶段为夹具设计。 第一阶段我们运用了基准选择、 切削用量 选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；第二阶段，即夹具设计的阶 段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。这次设计工作量庞大， 但是也正是通过这次设计， 我们学到了如何制定加工 工艺过程、编制工艺文件、 专用夹具设计的方法和步骤等。 同时也掌握了如何查 找相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来看， 本次设计使我在理论知识方面有了一

46、定的巩固， 使我在理论知识 的综合运用、正确解决实际问题、查找相关有用信息方面得到很好地锻炼。再次感谢周里群老师在本次设计中给予我们的指导。 本次设计中难免存在纰 漏之处，恳请老师批评指正！五 参考文献 孙全颖主编机械精度设计与质量保证哈尔滨工业大学出版社 ,2008.12. 邹青主编 , 机械制造技术基础 .- 北京: 机械工业出版社 ,1997.8邹青主编，机械制造技术基础课程设计指导教程北京：机械工业出版社,1991.9.徐圣群主编，简明加工工艺手册。上海科学技术出版社，1991.2周开勤.机械零件手册（第五版）.北京:高等教育出版社.2004附录1机械加工工序卡片机械加工湖南工程学院工

47、序卡片零件名称工序名称工序号CA6140车床拔叉铳两端小头孔上端面010材料名称灰铸材料牌号设备名 称设备编号夹具名称夹具编号额定时间共12页HT200立式铳专用铳床GJ-173.37sX52床夹具L6Q刀具量具进给量切削速度工步内容mm/rm/min名称规格名称规格粗铳两端小头孔上端面粗铳两端小头0.180.1247.159.66高速钢立铳刀d/z=50/6三用游标卡尺150 >0.02孔上端面更改内容班级设计者姓名设计日期2011.06.27机械加工工序卡片材料名称材料牌号设备名称设备编号夹具名称夹具编号额定时间共12页灰铸铁HT200立式铳床X52专用铳床夹具GJ-180.03s进

48、给量切削速度刀具量具零件名称工序名称工序号湖南工程学院机械加工工序卡片CA6140车床拔叉铳中间孔上端面及周铳至0 73020工步内容mm/rm/min名称规格名称规格12粗铳中间孔上 端及周铳至$ 71精铳中间孔上 端及周铳至$ 730.250.1240.0447.1高速钢立铳刀d/z=50/6三用游标卡尺150 >0.02更改内容班级设计者姓名设计日期2011.06.27机械加工工序卡片机械加工 湖南工程学院工序卡片零件名称工序名称工序号CA6140车床拔叉铳中间孔下端面周铳至$ 73030材料名称材料牌号设备名称设备编号夹具名称夹具编号额定时间共12页灰铸铁HT200立式铳床X52

49、专用铳床夹具GJ-188.03s可亍0OJ§1进给量工步内容mm/r切削速度m/min刀具量具名称规格名称规格12粗铳中间孔下端及周铳至0 71精铳中间孔下 端及周铳至0 730.250.1240.0447.1高速钢立铳刀d/z=50/6三用游标卡尺150 >0.02更改内容班级设计者姓名设计日期2011.06.27机械加工工序卡片湖南工程学院机械加工工序卡片零件名称工序名称工序号CA6140车床拔叉扩两端小头孔040材料名称材料牌号设备名称设备编号夹具名称夹具编号额定时间共12页灰铸铁HT200摇臂钻床Z35专用钻床夹具GJ-27.9s第4页工步号工步内容进给量mm/r切削速度m/min刀具量具名称规格名称规格1扩两端小头孔 21.8mm1.071.94硬质合金扩孔钻 21.8mm三用