传动轴突缘叉831014工艺及车φ95外圆和端面夹具设计

PAGE1摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。凸缘叉加工工艺规程及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。全套图纸加V信153893706或扣3346389411abstractThisdesigninvolvesmanyaspectsofknowledge,suchasmechanicalmanufacturingprocessandfixturedesign,metalcuttingmachinetool,tolerancefittingandmeasurement.Theprocessplanningandfixturedesignofflangeforktransmissionshaftincludeprocessdesign,processdesignandspecialfixturedesignofpartprocessing.Intheprocessdesign,weshouldfirstanalyzetheparts,understandtheprocessoftheparts,thendesignthestructureoftheblank,selecttheprocessingbenchmarkoftheparts,anddesigntheprocessrouteoftheparts;Secondly,thesizeofeachworkingprocedureofthepartiscalculated.Thekeyistodeterminethetechnologicalequipmentandcuttingparametersofeachworkingprocedure;Thenthespecialfixtureisdesigned,andeachcomponentofthefixtureisselectedanddesigned,suchaspositioningelement,clampingelement,guidingelement,connectionpartbetweentheclampandthemachinetoolandothercomponents;Calculatethepositioningerrorgeneratedduringthefixturepositioning,analyzetherationalityandshortcomingsofthefixturestructure,andpayattentiontoimprovementinthefuturedesign.Keywords:process,workingprocedure,cuttingparameters,clamping,positioning,error目录TOC\o"1-3"\h\u12147摘要 16224abstract 218510目录 32562序言 523433第一章零件的分析 6163811.1零件的作用 6288541.2零件的工艺分析 618616第二章工艺规程设计 7135312.1确定毛坯的制造形式 7153352.2基面的选择 732232.3制定工艺路线 8206062.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1027797第三章切削用量计算 119893.1工序30铣端面、凸台外圆机凸台端面 11211353.1.1工步一：粗铣端面 11254133.1.2工步二精铣端面 12193093.1.3工步三：粗铣凸台 14209973.1.4工步四粗铣凸台 1559513.2工序40钻、扩2-Φ11对角底孔 17148483.2.1工步一：钻孔至Φ13.5 17169293.2.2工步二：扩孔至Φ11 18167663.3工序50铣118mm两侧面 193453.3.1工步一粗铣侧面 19144353.3.2工步二精铣侧面 21240973.4工序60铣叉口三角4x12mm 22164513.5工序70车mm内孔 24174023.5.1工步一：粗车mm内孔至 2435633.5.2工步二：精车mm内孔 25303443.6工序80钻2-Φ11对角底孔 26226113.7工序90钻、攻4-M8螺纹孔 28213073.7.1工步一：钻螺纹底孔 28266543.7.2工步二：攻螺纹 289553第四章夹具设计 2851354.1问题的提出 29181793.2定位基准的选择 2966763.3切削力和夹紧力的计算 29247763.4定位误差分析与计算 304833.5夹具设计及操作的简要说明 3124607总结 3123862参考文献 3318750致谢 34序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。凸缘叉的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。零件的分析1.1零件的作用由零件的实际用途可知，凸缘叉的作用主要起连接传动作用。1.2零件的工艺分析通过对凸缘叉零件图分析可知此零件的主要工作面有φ95凸台外圆、尺寸为118mm的两端面。以及尺寸φ39mm内孔。同时根据零件图上的行为公差要求的基准面为φ95凸台外圆，以及φ95凸台的凸台面。以这两个为基准进行加工的主要尺寸有φ39mm内孔以及118mm的两端面。即：以φ95凸台外圆为基准时加工的面主要有：118mm的两端面、2-Φ11mm对角孔，此对角孔加工精度需高一点，在后续加工中需要以这两个孔作为定位基准，为后续加工提高可靠定位。2:以φ39mm内孔为基准，主要是针对两侧4-M8螺纹孔进行加工。1.3生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生产纲领（件/年）Q——机器产品的年产量（台/年）n——每台产品中该零件的数量（件/台）a——备品百分率——废品百分率1.4生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1.单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2.成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3.大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1。表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000依设计题目知：Q=2000件/年，n=4台；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取为10%和1%。带入公式得该零件的生产纲领N=2000×（1+3%）×（1+2%）=2102件/年零件是轻型零件，根据表1-1可知生产类型为中批生产。第二章工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2基面的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。(3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。(5)粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取中95端面作为定位基准。精基准的选择应满足以下原则:(1)“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。(2)“基准统一”原则―尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。(3)“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则―当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。(5）所选的精基准﹑应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的39孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.3制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下两种工艺方案:方案一：10铸造铸造毛坯20时效时效处理30车车端面、凸台外圆机凸台端面40钻、扩钻、扩2-Φ11对角底孔50铣铣118mm两侧面60铣铣背部凸台面70铣铣叉口三角6x12mm80车车mm内孔90钻钻2-Φ11对角底孔100钻钻、攻4-M8螺纹孔110钳去毛刺120检终检方案二：10铸造铸造毛坯20时效时效处理30车车端面、凸台外圆机凸台端面40铣铣118mm两侧面50铣铣背部凸台面60铣铣叉口三角6x12mm70车车mm内孔80钻钻4-Φ11对角底孔90钻钻、攻4-M8螺纹孔100钳去毛刺110检终检方案对比分析：从方案一和方案二具体工艺规程分析可知其不同之处主要是在机加工前期的2-Φ11对角孔的机加工。在方案一中工艺规程中是先以φ95外圆和端面作为基准进行对角孔的加工，并且此对角孔的加工精度较高，完成对角孔加工后，后续工艺加工可使用这两个对角孔再配合端面作为定位基准，如此可以保证后续的加工精度并使得定位装夹更加方便。方案二的加工工艺是将Φ11的四个孔，并且对此四个孔的加工精度不高，这样在后续的机加工过程中主要定位基准就需要采用φ95外圆配合端面进行定位，但是凸台突出尺寸尺寸太小，不方便装夹定位，因此在此次加工中采用方案一进行。即确定此次工艺规程如下：10铸造铸造毛坯20时效时效处理30车车端面、凸台外圆机凸台端面40钻、扩钻、扩2-Φ11对角底孔50铣铣118mm两侧面60铣铣背部凸台面70铣铣叉口三角6x12mm80车车mm内孔90钻钻2-Φ11对角底孔100钻钻、攻4-M8螺纹孔110钳去毛刺120检终检2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、凸缘叉的加工面从零件图中分析可知需加工的零件表面有：铣118mm两侧面、叉口三角面。分析加工工艺确定这几个面均采用铣削加工，在此次加工中主要分出粗铣和精铣。其中粗铣余量定为2mm,精铣余量为0.5mm。凸台面的尺寸可以采用车削加工，粗车余量定为2mm，精车余量定为0.5mm从而确定处毛坯尺寸。3、孔毛坯尺寸此零件工艺加工中主要加工孔有4-Φ11孔、Φ39孔以及4-M8孔。其中4-Φ11孔和4-M8孔采用实孔铸造，然后在机加工切削中完成孔加工。对Φ39孔结合零件结构分析可选用铸造出成孔，然后可再通过车削加工达到零件尺寸要求。第三章切削用量计算3.1工序30车端面、凸台外圆机凸台端面3.1.1工步一：粗车端面1.加工条件机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=45,=12,=8,=1.0mm2.切削用量1)切削深度，单边余量Z=2mm,一次切除，即。2)进给量，查阅参考文献表格，根据工件材质为45钢、刀杆尺寸为16mm*25mm、以及工件直径为60-100mm时，f=0.5-0.9mm/r结合车床性能参数选取值为：f=0.0.7mm/r3)刀具磨钝标准根据加工工艺和刀具型号查表可知后刀面最大磨损标准为2.0mm。刀具寿命为60min。4)切削速度通过查阅《切削用量手册》可知当被加工材料硬度为200HB，进给量为f=0.7mm/r时，可选取切削速度范围为此处取m/min5)确定机床主轴转速ns==r/min按机床说明书可知与201r/min相近的机床转速为200r/min。现选取200r/min所以实际切削速度==6)检验机床功率主切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，=0.61=29852.00.759.660.61=1559(N)切削时消耗功率＝＝＝1.31(KW)由《实用机械加工工艺手册》中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为200r/min时主轴传递的最大功率为5.8kw.所以机床功率足够，可以正常加工。7)切削工时：t=其中l=95/2=47.5mm=4mm=0mm所以t=＝0.37min3.1.2工步二精车端面1.加工条件机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=45,=12,=8,=1.0mm2.切削用量1)切削深度，单边余量Z=0.5mm,一次切除，即。2)进给量，查阅参考文献表格，根据工件材质为45钢、刀杆尺寸为16mm*25mm、以及工件直径50~100mm，车削后表面粗造度达6.3~2.5时，f=0.1mm/r结合车床性能参数选取值为：f=0.1mm/r3)刀具磨钝标准根据加工工艺和刀具型号查表可知后刀面最大磨损标准为1.5mm。刀具寿命为60min。4)切削速度通过查阅《切削用量手册》可知当被加工材料硬度为200HB，进给量为f=0.1mm/r时，可选取切削速度范围为此处取m/min5)确定机床主轴转速ns==r/min按机床说明书可知与368r/min相近的机床转速为400r/min。现选取400r/min所以实际切削速度==6)检验机床功率主切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，=0.61=29850.50.1119.320.61=99.5(N)切削时消耗功率＝＝＝0.19(KW)由《实用机械加工工艺手册》中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为400r/min时主轴传递的最大功率为5.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。7)切削工时：t=其中l=95/2=47.5mm=4mm=0mm所以t=＝1.29min3.1.3工步三：粗车凸台1.加工条件机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=45,=12,=8,=1.0mm2.切削用量1)切削深度，单边余量Z=2mm,一次切除，即。2)进给量，查阅参考文献表格，根据工件材质为45钢、刀杆尺寸为16mm*25mm、以及工件直径为60-100mm时，f=0.5-0.9mm/r结合车床性能参数选取值为：f=0.0.7mm/r3)刀具磨钝标准根据加工工艺和刀具型号查表可知后刀面最大磨损标准为2.0mm。刀具寿命为60min。4)切削速度通过查阅《切削用量手册》可知当被加工材料硬度为200HB，进给量为f=0.7mm/r时，可选取切削速度范围为此处取m/min5)确定机床主轴转速ns==r/min按机床说明书可知与201r/min相近的机床转速为200r/min。现选取200r/min所以实际切削速度==6)检验机床功率主切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，=0.61=29852.00.759.660.61=1559(N)切削时消耗功率＝＝＝1.31(KW)由《实用机械加工工艺手册》中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为200r/min时主轴传递的最大功率为5.8kw.所以机床功率足够，可以正常加工。7)切削工时：t=其中l=2.5=47.5mm=4mm=0mm分两次进给：所以t=＝0.1min3.1.4工步四精车凸台1.加工条件机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=45,=12,=8,=1.0mm2.切削用量1)切削深度，单边余量Z=0.5mm,一次切除，即。2)进给量，查阅参考文献表格，根据工件材质为45钢、刀杆尺寸为16mm*25mm、以及工件直径50~100mm，车削后表面粗造度达6.3~2.5时，f=0.1mm/r结合车床性能参数选取值为：f=0.1mm/r3)刀具磨钝标准根据加工工艺和刀具型号查表可知后刀面最大磨损标准为1.5mm。刀具寿命为60min。4)切削速度通过查阅《切削用量手册》可知当被加工材料硬度为200HB，进给量为f=0.1mm/r时，可选取切削速度范围为此处取m/min5)确定机床主轴转速ns==r/min按机床说明书可知与368r/min相近的机床转速为400r/min。现选取400r/min所以实际切削速度==6)检验机床功率主切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，=0.61=29850.50.1119.320.61=99.5(N)切削时消耗功率＝＝＝0.19(KW)由《实用机械加工工艺手册》中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为400r/min时主轴传递的最大功率为5.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。7)切削工时：t=其中l=2.5mm=4mm=0mm所以t=＝0.16min3.2工序40钻、扩2-Φ11对角底孔3.2.1工步一：钻孔至Φ10刀具选用高速钢复合钻头，直径d=10mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=5mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.36mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=680r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=0.67-0.83mm/r，孔深和孔径比，l/d=15/10=1.5<3,取f=0.7mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=15mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=120。刀具切出长度l2：l2=1~4取l2=2mm所以(6)校验扭矩功率查参考文献，Mc=140.77Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm,所以Mc<Mm故满足条件，校验成立。3.2.2工步二：扩孔至Φ11刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=11mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=0.5mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.9-1.4mm，耐用度T=70min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=545r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=1.2-1.5mm/r，取f=1.2mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=11mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=60。刀具切出长度l2：l2=2~4取l2=3mm所以3.3工序50铣118mm两侧面3.3.1工步一粗铣侧面1.加工条件（1）刀具选择选择高速钢直柄铣刀，直径d=40mm，齿数z=6。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X51铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=2mm(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=40mm，齿数z=6，铣削宽度ae=30mm，铣削深度ap=2mm，耐用度T=180min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.43m/s。机床主轴转速n:根据X51铣床主轴转速表查取，n=235r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X51型铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献每齿进给量af=0.3mm/z～0.5mm/z,现取af=0.4mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.4mm/zap=2mm,ae=30mm,v=29.5m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根据X51型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=66mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm所以综上所述：ap=2mm、切削速度v=29.5m/min、主轴转速n=235r/min、每齿进给量af=0.4mm/z、基本时间tj=0.31min3.3.2工步二精铣侧面(1)切削深度ap:精加工，余量很小，故取ap=0.5mm(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.2-0.3mm，耐用度T=120min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=40mm，齿数z=6，铣削宽度ae=30mm，铣削深度ap=0.5mm，耐用度T=180min时，查参考文献，查的切削速度v取v＝0.55m/s。机床主轴转速n:根据X51型铣床主轴转速表查取，n=300r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af，进给量f，进给速度vf根据参考文献资料所知，X51型铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.12mm/z～0.20mm/z、现取af=0.12mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.12mm/zap=0.5mm,ae=30mm,v=18.84m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根据X51型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=66mm刀具切入长度l1：l1=d=40mm刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm所以综上所述：铣削深度ap=0.5mm、切削速度v=37.68m/min、主轴转速n=300r/min、每齿进给量af=0.12mm/z、基本时间tj=0.5min3.4工序60铣背部凸台面1.加工条件（1）刀具选择选择高速钢直柄铣刀，直径d=10mm，齿数z=6。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X51铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=1.6mm(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=10mm，齿数z=6，铣削宽度ae=30mm，铣削深度ap=1.6mm，耐用度T=180min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.43m/s。机床主轴转速n:根据X51铣床主轴转速表查取，n=800r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X51型铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献每齿进给量af=0.3mm/z～0.5mm/z,现取af=0.4mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.4mm/zap=2mm,ae=30mm,v=29.5m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根据X51型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=105mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm所以综上所述：走刀4次，ap=2mm、切削速度v=29.5m/min、主轴转速n=235r/min、每齿进给量af=0.4mm/z、基本时间tj=0.9min3.5工序70铣叉口三角6x12mm1.加工条件（1）刀具选择选择高速钢直柄铣刀，直径d=20mm，齿数z=3。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X51铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=2mm(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=20mm，齿数z=3，铣削宽度ae=2mm，铣削深度ap=4mm，耐用度T=180min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.2m/s。机床主轴转速n:根据X51铣床主轴转速表查取，n=95r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X51型铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献每齿进给量af=0.3mm/z～0.5mm/z,现取af=0.4mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.4mm/zap=4mm,ae=2mm,v=5.97m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根据X51型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=25mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm所以综上所述：ap=4mm、切削速度v=5.97m/min、主轴转速n=95r/min、每齿进给量af=0.4mm/z、基本时间tj=0.97min3.6工序80车mm内孔3.5.1工步一：粗车mm内孔至1.加工条件机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=45,=12,=8,=1.0mm2.切削用量1)切削深度，单边余量Z=2mm,一次切除，即。2)进给量，查阅参考文献表格，根据工件材质为45钢、刀杆尺寸为16mm*25mm、以及工件直径为20-40mm时，f=0.3-0.5mm/r结合车床性能参数选取值为：f=0.5mm/r3)刀具磨钝标准根据加工工艺和刀具型号查表可知后刀面最大磨损标准为2.0mm。刀具寿命为60min。4)切削速度通过查阅《切削用量手册》可知当被加工材料硬度为200HB，进给量为f=0.5mm/r时，可选取切削速度范围为此处取m/min5)确定机床主轴转速ns==r/min按机床说明书可知与670r/min相近的机床转速为560r/min。现选取560r/min所以实际切削速度==6)检验机床功率主切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，=0.61=29852.00.566.80.61=1230(N)切削时消耗功率＝＝＝1.37(KW)由《实用机械加工工艺手册》中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为560r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。7)切削工时：t=其中l=30mm=4mm=2mm所以t=＝0.13min3.5.2工步二：精车mm内孔1.加工条件机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=45,=12,=8,=1.0mm2.切削用量1)切削深度，单边余量Z=0.5mm,一次切除，即。2)进给量，查阅参考文献表格，根据工件材质为45钢、刀杆尺寸为16mm*25mm、以及工件直径小于50mm，车削后表面粗造度达到2.5~1.25时时，f=0.1mm/r结合车床性能参数选取值为：f=0.1mm/r3)刀具磨钝标准根据加工工艺和刀具型号查表可知后刀面最大磨损标准为1.5mm。刀具寿命为60min。4)切削速度通过查阅《切削用量手册》可知当被加工材料硬度为200HB，进给量为f=0.1mm/r时，可选取切削速度范围为此处取m/min5)确定机床主轴转速ns==r/min按机床说明书可知与955.4r/min相近的机床转速为900r/min。现选取900r/min所以实际切削速度==6)检验机床功率主切削力按《切削手册》表1.29所示公式计算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，=0.61=29850.50.1113.040.61=98.2(N)切削时消耗功率＝＝＝0.19(KW)由《实用机械加工工艺手册》中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为900r/min时主轴传递的最大功率为3.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。切削工时：t=其中l=30mm=4mm=2mm所以3.7工序90钻2-Φ11对角底孔刀具选用高速钢复合钻头，直径d=11mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=5.5mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.36mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=680r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=0.67-0.83mm/r，孔深和孔径比，l/d=15/11=1.4<3,取f=0.7mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=15mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=120。刀具切出长度l2：l2=1~4取l2=2mm所以3.8工序100钻、攻4-M8螺纹孔3.7.1工步一：钻螺纹底孔选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）468r/min按机床选取n=500r/min切削工时：，，则机动工时为3.7.2工步二：攻螺纹选择M8mm高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即f=0.6mm/r299r/min按机床选取n=300r/min切削工时：，，则机动工时为第四章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。由指导老师的分配的工序的车Φ95外圆和端面的车床夹具。4.1问题的提出机械制造里，用以夹住工件的装置，叫做夹具。它能固定加工对象，让它处于正确位置，接受检测的装置。机械制造过程中，由于保证零件加工精度，第一步要让工件在机床上处于正确位置，这就叫做工件的定位。夹紧是将工件加工过程中始保持定位位置不变的操作。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹本夹具主要用于车Φ95外圆和端面，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。4.2定位基准的选择在加工零件时往往要选择零件的基准，基准分为工艺基准设计基准。然而在加工不同零件，它们用途也会不同，因此工艺基准又包括了定位装配测量还有工序基准。定位基准的选择制定工艺的第一步。定位基准的要合理，否则将直接影响所最后零件的加工质量，加工工艺。基准选择不当会增加工序，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。本道工序加工车Φ95外圆和端面，精度不高，因此我们采用R26.5外圆及端面定位，采用V型块定位，同时采用铰链压板压紧工件，铰链压板的压紧力即可以满足要求。4.3切削力和夹紧力的计算夹紧力的确定：夹紧力的确定包分为夹紧力方向作用点力大小三个要素。1、夹紧力方向：1）夹紧力的方向应该指向工件表面，有助于定位稳定。2）夹紧力的方向应该减