CA6140车床拨叉831006加工工艺规程与夹具设计说明

1、摘要随着科技的发展，机械制造行业已经是我国技术进步和社会发展的支柱产业之一。无论是传统产业，还是新兴的机械制造产业，都离不开形式各样的机械制造设备。本次毕业设计的容主要容就是对CA6140机床拨义的工艺规程制定和对其中孔与若十平面加工工序的夹具设计进行研究和探讨。在工艺规程编制方面，主要通过仔细分析拨义零件图和相关技术要求，查阅零件相关资料，考虑了零件的工艺结构要求、批量生产要求、经济性、可行性等多方面因素，最终安排工序，并完成加工，其中包括各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，基准面的选取，定位和夹紧方案的拟定，并将其编入工序卡片，活晰明了的表达出了整个加工过程。另外，在专

2、用夹具设计方面，主要对一孔、一平面的加工工序进行了夹具方案的分析，计算和最终完成设计任务。关键词：拨义；工艺路线；定位与夹紧；专用夹具设计AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,machinerymanufacturingindustryofChinahasbeentechnologicalprogressandsocialdevelopmentofpillarindustries.Whetherintraditionalindustriesornewindustries,itisinseparablefromawiderangeofm

3、achineryandequipment.Thisgraduationofcontentwhichisthestudyabouttheprotocoldevelopmentprocessandthefixturedesignoftheholeandsomeplaneprocessingprocedure.Intermsofprocessrules,primarilythroughacarefulanalysisoftheproductpartsandrelatedtechnicalrequirements,checkthepartsrelevantinformationconsideredpa

4、rtoftheprocessofstructuralrequirements,batch,andeconomics,feasibility,andmorefactors.Thefinalarrangementsfortheoperationstofinishprocessing,includingtheoperationsofprocessingmethod,machinetools,tooling,fixtures,assistivedevices,measurementapparatusselection,selectdatum,positioningandclampauthoring,a

5、ndprocesscard,clarityofexpressionoutthewholeprocessingprocedure.Inaddition,infixturedesign,themaindesignaboutahole,aflatandagroovemachiningprocesshasbeenanalysised,computationandfinallytocompletethedesigntask.Keywords:Plectrum;processroute;positioningandclamping;dedicatedfixturedesign摘要IAbstractII第1

6、章绪论11.1 夹具设计的意义11.2.1 夹具设计研究概述2夹具的定义2夹具发展概况2夹具设计要解决的主要问题31.2 夹具的功能41.4.1 夹具组成4夹具的基本组成部分4夹具的其他组成部分51.5.1 夹具的分类5按夹具的通用特性分类5按夹具使用的机床分类51.3 夹具使用优点71.7.1 夹具设计要求7夹具设计基本要求7生产对其提出的新要求81.4 夹具设计特点8现代夹具的发展发向9第2章工艺规程的编制102.1.1 零件的分析10零件的作用10零件的工艺分析111.2 确定毛坯的制造形式121.3 基面的选择131.4 制定工艺路141.5 选择加工设备与刀具、夹具、量具151.6

7、机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定16确立切削用量与基本工时19第3章夹具设计373.1.1 工序30的夹具设计37问题的提出37夹具设计37定位误差的分析40夹具设计与操作的简要说明403.2.1 工序50的夹具设计40问题的提出40夹具设计41定位误差的分析43夹具设计与操作的简要说明43工序70的夹具设计44问题的提出44夹具设计44定位误差的分析47夹具设计与操作的简要说明47第4章机床夹具优化设计与经济效益484.1.1 4.1优化设计分析48成组夹具成本48优化设计的现实意义494.2机床夹具柔性化494.3机床夹具经济效益分析50结论52致53参考文献54ContentsAb

8、stractIChapter1Introduction11.1 ThesignificanceofthefixturedesignlFixturedesignresearchoverview21.2.1Thedefinitionofafixture21.2.2Fixturedevelopment?1.2.3 Designofjigsandfixturestosolvethemainproblems31.2 Functionsoffixtures3Fixturecomposition41.4.1Thebasiccomponentsoffixtures41.4.2Theothercomponent

9、ofthefixtures4FixtureofclassificationsAccordingtothecommoncharacteristicsofclassificationfixtures51.5.2Themachinetoolusedbyfixtureclassifications1.6 Usetheadvantagesoffixtures61.7 Designofmachine-toolfixtures?1.7.1Basicrequirementsforthedesignoffixtures?1.7.2 Productiononhisproposednewrequirements71

10、.8 Fixturedesigncharacteristics8Developmentofmodernfixturessentto9Chapter2Thecompilationofprocedures102.1.1 Partoftheanalysis10Partoftherole10PartsoftheProcessAnalysis111.2 Determinetheformofblankmanufacturing121.3 Thechoiceofbaselevel13Developroute142.5Selecttheprocessingfixtures,equipmentandtoolin

11、g,measuringtools152.6 Allowance,dimensionsandfurdimension16Establishmentofcuttingandbasicwork19Chapter3Fixturedesign363.1.4 Fixturedesignofthethirdworkingprocedure37Problem373.1.2Fixturedesign403.1.3Theanalysisofpositioningerror40Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation40Fixturedesignofthefif

12、thworkingprocedure40Problem403.2.2Fixturedesign413.2.3Theanalysisofpositioningerror433.2.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation433.3Fixturedesignoftheseventhworkingprocedure44Problem443.3.2Fixturedesign443.3.3Theanalysisofpositioningerror47Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation47C

13、hapter4Fixturedesignoptimizationandeconomicbenefits4.148OptimalDesignandAnalysis484.1.1Groupfixturecosts484.1.2Thepracticalsignificanceofdesignoptimization494.2 FlexibleMachineToolFixture49EconomicAnalysisofjigsandfixtures50Conclusion52Thanks53References54第1章绪论随着科学技术的高速发展，机械产品不断更新换代，其产品型号越来越多，质量要求越来

14、越高，更新周期越来越短，使机械制造工程飞速的发展。在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位。它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度。夹具的设计过程中，应深入生产实际，对工件的图纸、工艺文件，生产纲领等分析，精心调查研究，吸取国外的先进技术，制订出合理的设计方案1。机械加工必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求，同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此，机械加工工艺规程设计就是一项重要的工作。它要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。在指定工艺规程时，应根据零件的产量和现有的设备条件，综合考虑加工质量、生产率和经济性的要求，经

15、过反复分析比较，确定最优方案。1.1 夹具设计的意义零件在工艺规程制定之后就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。他们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置，机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一2。因此，好的夹具设计可以提局广品劳动生广率，保证和提局加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率，降低成本。在当今激烈的市场竞争和企业信息化要求下，满足企业对夹具的设计制造的更高要求。CA6140

16、车床拨义铁、钻等工序使用的专用夹具设计应针对加工零件，应达到结构紧凑、操作简便、生产率高。所以对CA6140车床拨义加工工艺与夹具设计，不但是我们对大学所学的知识的一个整合，而且是对结构设计和工艺设计方面的一次训练。1.2 夹具设计研究概述1.2.1 夹具的定义夹具是一种装夹工件的一种工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工，热处理装配，焊接和检测等工艺过程中。在金届切削机床工件是使用的夹具称为机床夹具，在现代生产过程中，机床夹具不可缺少。它直接影响着加工的精度，劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以与生产技术装备中占有极其主要的地位。机床夹具设计是一项重要

17、的技术工件3。1.2.2 夹具发展概况随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。改革开放以来，机械工业充分利用国外两方面技术资源，有计划的进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量以与经济效益有了很大的提高，为繁荣国市场，扩大出口创汇，推动国民经济的发展起了重要作用。夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐

18、步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步与社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。我国的机械制造业经过50多年，特别是近20年的发展，已形成了品种繁多、门类齐、布局合理的机械制造工业体系。许多科研院所、大专院校和企业研制出了一大批成套技术装备和多种高精尖产品，有些已接近或达到国际先进水平。现代机床夹具的发展为了适应现代机械工业向高、精，尖方向发展的需要和多品种、中小批生产的特点，机床夹具的主要发展方向表现为精密化4。目前中国制造业发展迅

19、猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以与自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向，使机械产品不断更新换代，品种型号越来越多.质量越来越高，更新周期越来越短5。1.2.3 夹具设计要解决的主

20、要问题夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。首先得了解影响定位精度的因素，然后米取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间6。1.3 夹具的功能机床夹具的主要功能是定位和加紧。定位是确定工件在夹具中占有正确位置的过程。通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的，而夹紧则是工件定位后将其固定，使其在加工过程

21、中保持定位位置不变的操作。机床夹具的特殊功能是对刀和导向，通过调整工件切削刃相对工件或夹具的正确位置。而导向则是如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削。机床夹具能够降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强度。由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧，这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度7。1.4 夹具组成1.4.1 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容。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

22、状确定后，定位元件的结构也就确定了。夹紧装置也是夹具的主要元件之一，一般皎链压板、螺钉、夹紧装置等。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。1.4.2 夹具的其他组成部分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铁床夹具中，用以对刀块。调铁刀对刀前的位置，对刀时，铁刀不能与对刀块直接相连，以免碰伤铁刀的切削刃和对刀块工作表面。导向装置钻模板、钻套、鲤模的鲤模支架。

23、鲤套，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，靠模装置上下料加工工艺机器人等8。1.5 夹具的分类1.5.1 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。1.5.2 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、铁床、刨床、钻床、数控车床等夹具，如图1-1,1-2,1-3所示：图1-1钻床夹具图1-2铳床夹具图1-3工装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

24、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一样。1.6 夹具使用优点夹具的使用一般包括两个过程，其一是夹具本身在机床上的安装和调整，其二是被加工工件在夹具中的安装。加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠。1 .所保证加工精度用夹具装夹工件时工件相对刀具与机床的位置由夹具保证不受工人技术的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。2 .提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快速工件不需划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率，工件在夹具装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率，可使用多工位

25、夹具，并可米用局小夹紧机构，进一步提局劳动生广率。3 .能扩大机床的使用围4 .能降低成本在批量生产后使用夹具后，由于劳动生产率的提高，使用技术等级较低的工人以与废品率下降等原因，明显的降低了成本夹具制造成本分摊在一批工件上，没个工件制造的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本，元件批量越大使用夹具所取得的经济效应就越大。5 .改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全10。1.7 夹具设计要求1.7.1 夹具设计基本要求设计夹具时，应满足下列四项基本要求:1. 保证工件的加工精度。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

26、效应。1.7.2 生产对其提出的新要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，现代生产对夹具提出了如下新的要求：1. 能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期。2. 能装夹一组相似性特征的工件。3. 用于精密加工的高精度的机床。4. 适用于各种现代化制造技术的新型技术。5. 采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率11。1.8 夹具设计特点机床夹具设计与其他装备设计比较有较大的差别，主要表现在以下五个方面：1 .要有较短的设计和制造周期，一般没有条件对夹具进行原理性实验和复杂的计算工作。2 .夹具的精度一般比工件的精度变了三倍。3 .夹具在一般情

27、况下是单体制造的，重复制造的机会通常要求夹具在投产时一次成功。4 .夹具和操作工人的关系非常的密切，要求夹具与生产条件和操作密切结合。5 .夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少，设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺要求。1.9 现代夹具的发展发向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面。随着机械产品精度的日益提高，精密化夹具势必也相应提高。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。夹具的柔性化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12。夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面

28、。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。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13。第2章工艺规程的编制2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给的是CA6140车床主轴箱拨义的工艺规程编制和夹具设计。CA6140车床的拨义位丁车床变速机构中，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14。零件图如图2-1所示：图2-1拨叉零件图零件上方的2500.02mm孔与操纵机构相连，而下方的5

29、5004mm非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实现变速。两件零件铸为一体，加工时分开。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT200,为了满足其性质要求，由参考文献15表2-3铸件制造方法选取金届型铸造方法,由参考文献16表2.2-4灰铸铁件的硬度分级可知灰铸铁的硬度为190210HBS,具有较高的强度和耐磨性，适于承受较大应力和耐磨性的要求。CA6140车床拨义有多处加工面，其中有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1 .以2500.02mm?L为中心的加工表面这一组加工表面包括：2500.02mm的孔，以与40mm的圆柱上表面，其中主要加工表面为25

30、0002mm通孔，其粗糙度要求为1.6。2 .以5500.4mm?L为中心的加工表面这一组加工表面包括：5500.4mm的孔，以与75mm的两个端面。其中5500.4mm?L的粗糙度要求为3.2,75mm的两端面有垂直度0.1的要求。3.将两件铢断这一组加工表面包括：铢断面的粗糙度要求为6.3。4 .铢1600.12mm的槽这一组加工表面包括：此槽端面的粗糙度要求为3.2，槽的底面的粗糙度要求为6.3。5 .铢40mm外圆柱面上的平台这一组加工表面包括：粗糙度要求6.3，其余为尺寸要求，精度不高。该零件加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：2500.02mmJL的中心与5500.4mmJL的

31、中心有位置要求134.50.2mm1600.12mm的槽与2500.02mm的孔表面有垂直度公差为0.08。C、D两端面之间相对于的2500.02mm的孔表面有垂直度公差为0.1。由以上分析:对于以上加工表面，根据加工方法的经济精度与机床所能达到的位置精度，可先加工其中某一重要表面，然后借助于专用夹具加工其它表面，并保证各种尺寸和位置的精度要求。2.2 确定毛坯的制造形式根据零件的材料和形状确定毛坯为铸件，考虑零件在机床运行过程中可以承受较大载荷和冲击载荷，且零件结构乂比较简单，采用金届型铸造的方法来加工，以使金届纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。这样不但提高生产率，而且可以保证零件的加工

32、精度。毛坯零件图如图2-2所示：IIi|IIIIHiHII/JIIII1/IIIIIII图2-2毛坯图毛坯的铸造方法：选用金届型造型的方法。毛坯的热处理：热处理工序在工艺过程中的安排是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能的重要因素。热处理的方法、次数和在工艺过程中的位置，根据材料和热处理的目的而定。本次加工中热处理为预备热处理安排在机械加工之前，采用正火、调质处理来改善材料的加工性能。此外，为了消除残余应力，铸造后应安排人工时效。2.3 基面的选择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，过程中会问题白出，甚至会造成大批废品，

33、使生产无常运行。1 .粗基准的选择对丁零件而言，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17。根据这个基准选择原则，现以拨义的底面和40mm的外圆表面为粗基准，利用V型块夹紧达到完全定位，然后进行钻55mm孔的加工。2 .精基准的选择为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的25mm圆表面为精基准，并且以“基准重合”和“基准统一”为原则，来保证加工精度和装夹准确方便。2.4 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、尺寸精度与位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑

34、采用万能性机床配以专用夹具,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。.工艺路线方案一工序一：铸造毛坯工序二：将两件铢断工序三：钻、扩、皎、精皎25mm孔工序四：粗车、半精车、精车55mm孔工序五：粗铁、精铢C、D面保证垂直度误差不大于0.1工序六：粗铢B面工序七：铢16mm的槽，垂直度误差不大于0.08工序八：铢40mm外圆上的平台工序九：检验入库上面的工序加工不太合理，因为如果先将两件铢断，破坏了零件的整体性，这样就达不到两个孔之间的位置要求，影响整个工件的加工要求，从而降低了零件的使用价值。由此得出下面一个方案。.工艺路线方案二工序一：铸造毛坯工

35、序二：以底平面D面为粗基准，用V型块定位，粗车、半精车、精车5500.4mm孔，使其达到精度要求工序三：以40mm圆柱外表面为基准，用V型块定位，并以550°.4mm的圆心为基准钻、扩、粗皎、精皎25oO.O2mm的孔，达到精度要求工序四：将两件铢断工序五：以25°0.02mm的孔为精基准，以定位挡销和一压板实现定位，进行C、D两面的粗铁、精铢加工，使C、D两面满足垂直度误差不大于0.1工序六：以2500.02mm的孔为精基准，以D面和一辅助支撑实现定位，进行B面的粗铢加工工序七：以2500.02mm的孔为精基准，铢1600.12mm的槽，保证槽的侧面相对于孔的垂直度误差是

36、0.08工序八：以2500.02mm的孔为精基准，铢40mm外圆上的平台工序九：去除毛刺工序十：检验入库比较两种工序加工方案，考虑到加工的合理性与精度的要求，我们选择方案二的设计。1.5 选择加工设备与刀具、夹具、量具由于生产类型为中批，故加工机床设备等以通用机床为主，其生产方式以通用机床加专用夹具为主，工件在各机床上的装卸与各机床间的传送均有人工完成。根据加工零件的具体工序，满足加工需求，根据文献15选择以下机床、刀具和量具：1.机床的选择铢面、铁槽、铁平台时均采用立式铁床X52K;钻、扩、皎孔均采用立式钻床Z550;车孔时采用卧式车床C620-1。2.夹具的选择该拨义的生产纲领为中批生产，

37、所以采用专用夹具。3.刀具的选择铢上下表面时采用硬质合金端铁刀，可以保证加工零件的精度要求；铁槽时采用直柄立铁刀；铢断时采用铢断铁刀；钻孔时采用高速钢锥柄麻花钻；扩孔时采用高速钢锥柄扩孔钻；皎孔时采用硬质合金锥柄机用皎刀；车孔时采用YG6硬质合金车刀。4.量具的选择极限量规或塞规、对角度尺寸采用专用夹具保证，其它尺寸采用通用量具即可。1.6 机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定CA6140车床拨义零件材料为HT200，硬度190210HBS,抗拉强度b195MPa,生产类型为中批量，铸造毛坯。由文献18表217灰铸铁铸件预计的力学性能与应用举例与以上原始资料与加工工艺，分别确定各家工表面的机

38、械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸如下：(1) 求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长315mm,宽75mn高80mm故最大轮廓尺寸为315mm=(2) 选取公差等级CT由文献15表5-1大批量生产的毛坯铸件的公差等级得铸造方法按金届型铸造、铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT围810级，取为10级。（3）求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由表5-3铸件尺寸公差15得：公差带相对丁基本尺寸对称分布。求机械加工余量等级由文献15表5-5毛坯铸件典型的机械加工余量等级得铸造方法按金届型铸造、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级围DF级，取为F级。求RMA（要求的机械加工余量）对所有加

39、工表面取同一个数值，由文献15表5-4要求的铸件机械加工余量（RMA得最大轮廓尺寸为315mm机械加工余量等级为F级，得RMA数值为2.5mm。（6）求毛坯基本尺寸为方便加工，键槽处铸成实心。C面、D面届双侧加工，应由文献15式（5-2）求出，即R=F+2RMA+CT/2=12+22.5+2.2/2=18.1mmB面为单侧加工，毛坯基本尺寸由文献15式（5-1）求出，即R=F+RMA+CT/2=80+2.5+3.2/2=84.1mm25mm孔届腔加工，应由文献15式（5-3）求出，即R=F-2RMA-CT/2=25-22.5-2.6/2=18.7mm55mm孔届腔加工，应由文献15式（5-3）

40、求出，即R=F-2RMA-CT/2=55-22.5-2.8/2=48.6mm式中R毛坯基本尺寸；F毛坯的铸件轮廓尺寸；RMX一要求的机械加工余量；CT公差等级。拨义铸件毛坯尺寸公差与加工余量见如下表2-1表2-1拨叉铸件毛坯尺寸公差与加工余量项目C面D面B面25mm孔55mm孑L键槽公差等级CT10101010加工面基本尺寸12802555铸件尺寸公差2.8机械加工余量等级FFFFRMA2.5毛坯基本尺寸4501. C面、D面的加工余量为6.1mm（为双边加工）查文献15表5-49平面精加工余量得精加工余量1mm故粗加工余量为Z=4.

41、1mm,则单边加工余量为Z=2.05mm。2. B面的单边总加工余量为Z=4.1mm3. 查文献15表5-49平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量为Z=3.1mmo孑L（25mm的孔已铸成18.7mm的孔）查文献15表5-42基孔制7、8、9级（H7、H8、H9）孔的加工示m倚工序尺寸加工余量：钻孔至23mm余量为4.3mm；扩孔至24.8mm余量为1.8mm;粗皎孔至24.94mm余量为0.14mm;精皎孔至25mm余量为0.06mm。4.孑L55mm孔（55mm的孔已先铸初45mm的孔）查文献15表5-42余量：粗车45mm的孔至半精车51mm孔至基孔制7、8、9级（H7、H8、H9）T

42、L的加工51mm余量为6mm53.8mm余量为2.8mm；精车至55mm余量为1.2mm。5.铢16mm的槽由文献15表5-41凹槽加工余量与偏差得粗铢后半精铢宽度余量Z=3mm,粗铢后公差为+0.18+0.27mm,半精锐后公差为+0.11mm工序尺寸加工余量：粗锐至11.5mm;半精铢至14.5mm余量为3mm精锐至16mm余量为1.5mm。1.7 确立切削用量与基本工时工序一：铸造毛坯。工序二：底平面B为粗基准，粗车、半精车、精车55mm的孑L,使其粗糙度达到3.2(已铸成45mm)。1. 粗车45mm的孔至51mm(1) 选择主轴转速选择C620-1车床，正转n=101400r/min

43、，反转n=141580r/min；纵向f=0.0286.33mm/r,横向f=0.0143.16mm/r。(2) 选择进给量决定进给量，由文献15表5-57卧式车床刀架进给量得：f=0.0286.33mm/r,取f=1.59mm/r(3) 计算切削速度由文献15表2-8车削时切削速度的计算公式得：VcTmapXvfyvkv式中使用寿命T=60min;q=158;X/=0.15;yv=0.40;m=0.2由文献15表2-9车削过程中使用条件改变时的修正系数得kv=1.0则：vccmAyvkvTapf158.1.044.28m/min6061.59由文献15表则实际切削速度1000vcd5-56I

44、100044.28313.38m/min3.1445卧式车床主轴转速得转速n=305r/minDn3.144530543.09m/min10001000计算基本工时TjLnf18.1143051.590.17min式中Tj机动时间，min；L刀具或工作台行程长度，mmn机床主轴转速，r/min；f主轴每转刀具的进给量，mm/r。2. 半精车51mm的孔至53.8mm,切削余量为2.8mm确定背吃刀量a2.8mmp(2)确定进给量、计算切削速度由文献15表5-121用YG6硬质合金车刀车削灰铸铁时的得：v=90m/min,f=0.42mm/r。1000v100090n562r/minD3.145

45、1采用C620-1卧式车床，速得主轴转速n=480r/minDnv1000由文献15表5-56卧式车床的主轴转则实际切削速度3.1345148076.87m/min1000车孔切削工时的计算时间为：l1il2l3inf18.1 13单件小批量生产时的试切附加长度，13=0ap28则11(23)一(23)4mmtank,tan6001235,取l24mm44所以T|0.13minj4800.423. 精车53.8mm的孔至5500.计算基本工时由文献15表2-24车削和鲤削机动时间计算公式得:L.Tjijnf式中i走刀次数，i=1;l1刀具的切入长度，mml2刀具的切出长度，mmmm,粗糙度为3

46、.2确定背吃刀量a1.2mmp(2)确定进给量、计算切削速度由文献15表5-121用YG6硬质合金车刀车削灰铸铁时的得：v=90m/min,f=0.56mm/r。1000v100090n532r/minD3.1453.8采用C620-1卧式车床，速得主轴转速n=480r/minDnv1000由文献15表5-56卧式车床的主轴转则实际切削速度3.1453.848081.09m/min1000鲤孔切削工时的计算时间为：ll1l2l3inf18.1 13单件小批量生产时的试切附加长度，13=0ap12则11一(23)力(23)3mmtank,tan6001235,取124mm34所以T|0.10mi

47、nj4800.56工序三：钻、扩、粗皎、精皎25mm的孔，使其达到精度要求1. 钻23mm的孑L(1) 决定进给量钻头直径为23mm由文献15表5-127高速钢钻头钻孔时的进给量查得进给量围为0.780.96mm/r，取进给量f=0.81mm/r,选用Z550钻床，由文献15表5-64立式钻床型号与主要技术参数查得进给机构许用最大抗力F=24525N,查进给量围为0.1一0.81mm/r，符合。(2) 确定钻头的磨钝标准与寿命由文献15表5-130钻头、扩孔钻和皎刀的磨钝标准与寿命查得最大磨损限度为1.0mm,寿命T=75min。(3) 切削速度的确定由文献15表2-13钻、扩和皎孔时切削速度

48、的计算公式得：Vc上等kTmapyvV(Vc的单位：m/min)式中T75min；Cv11.1;zv0.25;xv0;yv0.4;m0.125。由文献15表214钻、扩与皎孔时使用条件改变时切削速度11.1230.25vc75°.12510.810.41.2的修正系数得kv17.85m/min1.7210.95vc=18m/min1000Vc100018n249r/mind°3.1423由文献15表565立式钻床主轴转速取转速n=250r/min3.142325018.1m/min1000所以，实际切削速度DnVc1000(4) 检验机床扭矩与功率由文献

49、15表215钻孔时轴向力、转矩与功率的计算公式得:McCMd°ZMfyM式中Mc钻孔时的转矩，Nm；do刀具直径，mmf钻削时的进给量kM切削力的修正系数；CM0.206;d023;f0.81;kMMM1;z2.0;y0.8。所以Me0.206232.00.810.8c10.2065290.84191.54Nm91.5418.12.4kw3023由文献15表568立式钻床主轴各级转速能传递的转矩按薄弱环节得主轴能传递的转矩/NmPMVc30d0Mm284.5NmMcMmPcR所以，所选的切削用量符合要求。(5)计算基本工时TjLnf11112nf11Dcotkr(12)23cot60

50、0(12)7mm,122mm22Tj84.10.812502.72-.0.42min扩23mm的孔至24.8mm确定背吃刀量为ap0.9mm(2)钻扩孔时的进给确定进给量，由文献15表5128高速钢和硬质合金扩量得进给量f=1.01.2mm/r,所以取孔f=1.196mm/r。(3)计算切削速度由文献15表孔速度的(11)23354扩孔相较钻孔的选取方法得扩孔速度为钻故取v扩1118.129.05m/min由此算出转速按机床实际转速,1000vndn=125r/min10009.05-116.22r/min3.1424.8则实际切削速度Dn3.1424.8125Vc100010009.734m

51、/min。计算基本工时Tjnfl1112nf1iDd12cotkr(12)l23.粗皎24.8mmTj*t孔至24.94mm18212cot60°(12)2mm84.121.1961252-c.-0.59min确定背吃刀量ap0.14mm由文献15表5136硬质合金皎刀皎孔时的切削用量得被吃刀量ap0.060.15mm符合被吃刀量的围。确定进给量由文献15表5128高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给所以取f=0.36mm/r。量得进给量f=0.30.5mm/r(3)计算切削速度由文献15表213钻、扩和皎孔时切削速度的计算公式得:VcCvd°Zv_k、，mXvyvvTapf

52、钻头、扩孔钻和皎刀的磨钝标准与寿命得由文献15表5130钻头后刀面最大磨损量为0.60.8mm,取0.6mm,寿命T75min。0.1;yv0.5;m0.3。由文献15表214钻、扩与皎孔是使用条件改变时切削速度的修正系数得kv1所以-一0215.624.94.Vc_,l°.30.1750.14c“0.50.3615.61.902716.53m/min3.650.820.61000vcnd（）100016.3211.08r/min3.1424.94由文献15所以，实际切削速度&c表565立式钻床主轴转速取转速n=185r/min3.1424.9418514.49m/min10

53、00Dn1000计算基本工时Lnfl1il2nf2mml22mmDdi0.140li1cotkr(1-2)cot600(12)22由文献15表2-27皎圆柱孔的超出长度l2得:80214Tj1.4minj0.361854. 精皎24.94mm孑L至2500.02mm(1) 确定背吃刀量ap0.06mm由文献15表5136硬质合金皎刀皎孔时的切削用量得被吃刀量ap0.060.15mm符合被吃刀量的围。(2) 确定进给量由文献15表5-128高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量得进给量f=0.91.4mm/r,所以取f=0.9mm/r(3) 由文献15表5-131高速钢钻头钻碳钢与合金钢时的切削速

54、度得理论转速为：Vc12m/minnc1000Vcd°1000123.1425152.87m/min由文献15表556立式钻床主轴转速取转速n=185r/min所以，实际切削速度Vc3.142518514.52m/min10001000(4) 计算基本工时二lI1I2jnfnfDd10.060l11cotkr(12)cot60(12)1.5mm22由文献15表2-27皎圆柱孔的超出长度l2得l213mm801.513T|0.57min0.9185工序四：将两件铢断(1) 进给量的确定由文献15表598铁刀直径选用切断刀，铢刀直径应小丁63mm,取63mm齿数为6,可选用X52k立式升

55、降台铢床。功率为7.5kw,由文献15表5-145高速钢立铢刀、角洗刀、半圆铢刀、切槽铁刀、和切断铁刀加工钢0.02mm/z。时的进给量得每齿进给量fz0.0250.015mm/z,取fz铢削宽度为：ae6mm(2) 铢削速度的确定由文献15表2-17铢削时切削速度的计算公式得：vSqvkcTmapxvfzyvaeuvzpvn式中cv=10.5;qv=0.2;xv=0.2;yv=0.4;uv=0.5;pv=0.1;m=0.15由文献15表5-72立式铢床主轴转速与文献15表5-98铢刀直径选择和表5-72立式铢床主轴转速，取立式铢床主轴转速n=150r/min切削速度vc&3.146311823.34m/min10001000vf0.02615018m/min。(3) 切削工时Tjll1l2,由文献15表5-73立式铢床工作台进给量得fMzfMz126mm/minLi0.5(dd2ae2)(13)3mm,L21mm则Tj75310.63minj126工序五：粗铁和半精锐C、D两面。1.