〔大学论文〕CA6140拨叉专用夹具设计说明书（含word文档） .pdf

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1、工艺规程及工艺装备（中批量生产）工艺规程及工艺装备（中批量生产） 目录目录目录目录 序言 1 工艺规程与夹具设计过程 2 一、设计题目,计算生产纲领及生产型2 二、零件的分析2 1零件的作用 2 2零件的工艺分析 2 三、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯的形状3 四、工艺规程设计3 1定位基准的选择 3 2零件表面加工方法的选择 4 3制订工艺路线 5 4确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 6 5确定切削用量及基本工时10 5、1 工序端面 A 铣削用量及基本时间的确定10 5、2 工序钻扩孔22mm13 5、3 工序端面 D 铣削用量及基本时间的确定15 5、4 工序槽 8mm 的铣削用量

2、及基本时间的确定17 5、5 工序槽 18mm 的铣削用量及基本时间的确定 19 5、6 工序锪 2X15的倒角切削用量及基本时间的确定21 5、7 工序拉花键孔切削用量及基本时间的确定22 四、夹具的设计 21 五、参考资料 23 序序序序言言言言 一、设计目的： 现代机械制造工艺设计是宽口径机械类专业学生在学完了 机械制造技术基础 等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。其目的是巩固和加深理论 教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决现代实际工艺设计问题的能力。通过 工艺规程及工艺装备设计，学生应达到： 1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力； 2、掌握加工方法及其机床、刀具及切

3、削用量等的选择应用能力； 3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力； 4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、 夹具总装图，标注必要的技术条件等。 二、设计感想与体会： 三周的课程设计就是一个团队合作的过程。所谓 1+12，一个团队的合作，使我 们的设计成果不到三周时间就渐渐呈现在我们的眼前。看着眼前的手工图纸、CAD 图和设计计算的手稿，三周的设计过程一幕幕浮现在眼前。 三周的设计让我们学到了很多东西。这次设计可以说是三年的课程学习所掌握 的所有机械工程学科的基础知识的融会贯通，因为我们以前曾经学得很好，但是都 是理论的东西，学习了马克思主义哲学之后，终于知道理

4、论联系实际才使我们有了 更进一步的体会。 在这次设计中，我学会的如何设计、如何计算，更重要的是我学会了合作，我 懂得了团队合作的重要性。我们以前做的设计都是一个人的，而且规模小，不需要 什么规划，这次可以说是综合了我们的所有智慧。同时，得到了我们的指导老师 黎梁新老师的大力支持。此外还有王小纯、王勇老师的大力帮助，在此表示感谢！ 由于我们水平所限，设计中难免有错误和不妥之处，在此还诚请指导老师批评 指正。 工艺规程及机床夹具设计过程工艺规程及机床夹具设计过程工艺规程及机床夹具设计过程工艺规程及机床夹具设计过程 设计题目设计题目：设计 CA6140 车床拨叉（0405）零件的机械加工工艺规程及其

5、机床夹 具。 一、计算生产纲领，确定生产类型一、计算生产纲领，确定生产类型一、计算生产纲领，确定生产类型一、计算生产纲领，确定生产类型： 该零件是 CA6140 车床上的拨叉， 按照指导老师的要求， 设计此零件为中批量生 产。 二、零件分析：二、零件分析：二、零件分析：二、零件分析： 1 1 1 1、零件的作用、零件的作用、零件的作用、零件的作用： 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。 滑套上面有凸块， 滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带 动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结 合与分离，达到换档的目的

6、。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样 可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。 2 2 2 2、零件的工艺分析：、零件的工艺分析：、零件的工艺分析：、零件的工艺分析： 该拔叉共有三组加工表面，且三者之间和其各内部之间存在有一定的位置关 系，现分述如下: (1)A 面及22 花键底孔 这一组加工表面包括:A 端面和轴线与 A 端面相垂直的 花键底孔。 (2)8mm 槽及其外端平面和 18mm 大槽 这一组加工表面包括: 槽的 D 端面， 槽和 180+0.012 的槽。其中从槽 指向槽 180+0.012 且平行槽，花键，肋板对称线的方向是垂直于花键孔轴线的。且 D 端面

7、所在平面垂直于 A 端面所在的平面。 (3)花键孔及两处倒角 这一组加工表面包括: 6 mm 的六个方齿花键孔，及25mm 花键底孔两 端的 275倒角。 根据零件图的尺寸及其精度要求，可以先加工 A 面及22 花键底孔，而后其它 表面的加工以这两个表面为精基准进行。 三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状：三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状：三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状：三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状： 零件材料为 HT200 灰铸铁，考虑到零件需加工表面少，精度要求不高，有强肋， 且工作条件不差，既无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不 加工表

8、面的粗糙度要求及生产纲量要求。 零件形状简单，因此毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，不可 铸出。 四、工艺规程设计：四、工艺规程设计： 1 1 1 1、定位基准的选择：、定位基准的选择：、定位基准的选择：、定位基准的选择： 定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择得正确与合理， 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，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 、粗基准的选择： 该零件属于一般轴类零件，以外圆为粗基准就已经合理了（夹持长四点定位）， 为保证 A 面与花键孔轴线垂直，以便于保证以该两面为定位精基准时其它表面

9、的尺 寸精度加工要求，可以把 A 面与花键底孔放在一个工序中加工，因而该工序总共要 消除 X，Y，Z，X，Y 五个自由度（建立空间坐标系为：以花键孔轴线方向为 Z 轴， 垂直花键孔轴线，平行槽、花键、肋板对称线并且从槽 180+0.012 指向 80+0.03 的 方向为 X 轴，同时垂直于 X 轴、Z 轴的方向为 Y 轴，取坐标原点为花键孔轴线与 A 面的交点为原点），用三爪卡盘卡 夹持外圆柱面。消除 X，Y，X，Y 四个自由度，再用一个浮动支承顶住 B 面， 消除 Z 自由度，达到定位要求。 、精基准的选择： 主要考虑基准重合问题。 2 2 2 2、零件表面加工方法的选择：、零件表面加工方

10、法的选择：、零件表面加工方法的选择：、零件表面加工方法的选择： 本零件的加工面有端面、内孔、花键、槽等，材料为 HT200 灰铸铁，参考机 械制造工艺设计简明手册 （以下简称 工艺手册 ） 表 1.4-7、 表 1.4-8 及表 1.4-17 其加工方法选择如下： 、A 端面： 根据 GB1800-79 规定毛坯的公差等级为 IT13，表面粗糙度为 Ra12.5um，要达 到零件的技术要求，公差等级为 IT9，表面粗糙度为 Ra3.2um，需要经过粗铣 、 花键底孔： 公差等级为 IT12，表面粗糙度为 Ra6.3um，毛坯为实心，未冲出孔，故采用粗 铣 、 槽的 D 端面： 零件技术要求表面

11、粗糙度达到 Ra3.2，而毛坯的公差等级为 IT13，表面粗糙度 为 Ra12.5，故需要采用粗铣半精铣。 、 槽： 零件技术要求槽的两侧端面表面粗糙度为 Ra1.6um，槽的底端面为 Ra6。3um， 需要采用粗铣精铣，就可以达到公差等级为 IT8 表面粗糙度 Ra1。6um。 、 mm 槽： 零件技术要求槽的各端面要达到的表面粗糙度为 Ra3.2um， 需要采用粗铣 半精铣 、花键孔（6 mm ）： 要求花键孔为外径定心，两侧面表面粗糙度为 Ra3.2um 底面表面粗糙度为 Ra1.6um，故采用拉削加工 、两处倒角： 25 mm 花键底孔两端处的 275倒角，表面粗糙度为 Ra6.3um

12、，为了使工序 集中， 所以花键底孔的两端面的 275倒角在 Z525 立式钻床上采用锪钻的方法即 可。 3 3 3 3、制定工艺路线：、制定工艺路线：、制定工艺路线：、制定工艺路线： 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精 度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批量生产 的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具并尽量使工序集中来提高生产率。 除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 、工艺路线方案一： 工序：粗铣40mm 右端面 A 面 工序：钻孔并扩钻花键底孔22mm 工序：铣 28mm40mm 端面 D 工序：铣宽

13、为 mm 槽 工序：铣宽为 mm 的槽 工序：锪两端面 15倒角 工序：拉花键孔250 +0.023mm 工序：去毛刺 工序：终检 、工艺路线方案二： 工序：粗车40mm 右端面 A 面 工序：钻孔并扩钻花键底孔22mm 工序：拉花键孔250 +0.023mm 工序：铣 28mm40mm 的端面 D 工序：铣 mm 槽 工序：铣 mm 槽 工序：车40mm 左端面 B 倒角 275 工序：车40mm 右端面 A 倒角 275，半精车40mm 右端面 A 工序：去毛刺 工序 X：终检 、工艺方案的比较与分析： 上述两工艺方案的特点在于：方案一工序、是以40mm 左端面 B 为粗基 准，用铣床粗铣

14、 A 端面，然后再以 A 端面为基准钻花键底孔。方案二在该两工序中 的定位加工方法也是相同的，只是在加工 A 端面时将铣床改用车床来加工，两个方 案的定位方法都可以达到加工要求，但是从零件结构可知用车床来加工在装夹时较 困难，而用铣床来加工在装夹时较方便。 另外，工艺路线一中是在完成前面 5 道工序后，才以花键底孔及40mm 右端 面 A 上一点，及 28mm40mm 端面 D 上两点为定位基准加工花键孔，能较好的保证 花键孔的位置尺寸精度，而在工艺路线方案二中，在工序、完成后就开始以花 键底孔、A 端面一点及 28mm40mm 端面 D 两点为定位基准拉花键孔，这样就是重 复采用粗基准定位，

15、就不保证花键孔与宽为 mm、 mm 槽的槽的位置精度，最终达不 到零件技术要求， 甚至会造成偏差过大而报废， 这是重复利用粗基准而造成的后果。 通过以上的两工艺路线的优、缺点分析，最后确定工艺路线方案一为该零件的 加工路线。该工艺过程详见表 2 和表 3，机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡 片。 4 4 4 4、确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯图、确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯图、确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯图、确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯图 、确定毛坯余量（机械加工总余量），毛坯尺寸及其公差、设计、绘

16、制毛坯图： 铸铁模铸造的机械加工余量按 GB/T11351-89 确定。确定时根据零件重量来初 步估算零件毛坯铸件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系数，由工艺手册 表 2.2-3，表 2.2-4，表 2.2-5 查得，除孔以外各内外表面的加工总余量（毛坯余 量），孔的加工总余量由表 2.3-9 查得，表 2.3-9 中的余量值为双边余量。 本零件“CA6140 车床拨叉” 材料为 HT200，毛坯重量估算约为 1.3kg，生产类 型为中批量生产，采用金属型铸造毛坯。 、A 端面毛坯余量： 加工表面形状简单，由铸件重量为 1.3kg ，加工精度 R3.2 ，保证长度尺寸为 80mm ，查工艺

17、手册表 2.2-4 得加工单边余量为 5.5mm ，另查表 1.4-24 得长度 尺寸公差范围为0.27，即长度方向毛坯尺寸为 85.50.27mm。 、宽为 80 +0.03槽的端面毛坯余量：由毛坯重 1.3kg ，加工精度为 3.2，加工表 面形状简单，从孔的中心线到端面的长度尺寸为 27mm，查工艺手册表 2.2-4 得 单边余量为 Z=5.5，另查表 1.4-24 得长度方向尺寸公差为0.195，即长度方向毛 坯尺寸为 32.50.1950.195mm。 、孔22mm、槽 80 +0.03mm 和槽 mm 均为实心，未铸造出来。 、确定工序余量，工序尺寸及其公差： 确定工序（或工步）尺

18、寸的一般方法是：由加工表面的最后工序（或工步）往 前推算，最后工序（或工步）的工序（或工步）尺寸只与工序（或工步）的加工余 量有关。 前面已经根据有关资料查出零件各加工表面的加工总余量（即毛坯余量），将 加工总余量分配给各工序（或工步）加工余量，然后由后往前计算工序（或工步） 尺寸。 本零件各加工表面的加工方法（即加工工艺路线）已经在前面根据有关资料确 定，本零件的各加工表面的各工序（或工步）的加工余量除粗加工工序（或工步） 加工余量之外，其余工序（或工步）加工余量可以根据现代制造工艺设计方法 以后简称为现代工艺中精、半精加工余量建议值来确定，粗加工工序（或工步） 加工余量不是由表中查出确定，

19、而是通过计算的方法得到的： 本零件各加工表面的工序（或工步）的经济精度，表面粗糙度的确定，除最后 工序（或工步）是按零件图样要求确定外，其余工序（或工步）主要是根据工艺 手册表 1.4-7、表 1.4-8 及参考表 1.4-17 定公差等级（即 IT）和表面粗糙度。 公差等级确定后，查工艺手册表 1.4-24 得出公差值，然后按“入体”原则标 注上下偏差。 本零件的各加工表面的工艺路线，工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸 及其公差，表面粗糙度如表： 表 1 各加工表面的工艺路线、工序（或工步）、工序（或工步） 尺寸及其公差、表面粗糙度（未注单位：mm） 加工表 面 工序 （或 工步） 名称

20、 工序 （或 工步） 余 量 工序 （或 工步） 基本 尺寸 工序（或工 步） 经济精度 工序（或工 步）尺寸及 其偏差 表面粗 糙度 （um） 工序 基本 尺寸公差 等级 公差 值 A 面半精 铣 Z=0.5mmZ=0.5mm 8080IT9IT90.0740.074Ra3.2Ra3.28080 粗铣Z=5Z=580.580.5IT11IT110.220.22Ra6.3Ra6.380.580.5 毛坯Z=5.5Z=5.585.585.5IT13IT130.540.54Ra12.5Ra12.5 85.585.5 花键底 孔 扩2Z=22Z=22222IT11IT110.280.28Ra6.3R

21、a6.32222 钻2Z=202Z=202020IT12IT120.370.37Ra12.5Ra12.5 2020 毛坯实心 A端倒角2 2 7575 0.210.21 B端倒角2 2 7575 0.390.39 槽的端 面 D 半精 铣 Z=1Z=12727IT10IT100.0840.084Ra3.2Ra3.22727 粗铣Z=4.5Z=4.52828IT12IT120.150.15Ra6.3Ra6.32828 毛坯Z=5.5Z=5.532.532.5IT13IT130.390.39Ra12.5Ra12.5 32.532.5 槽精铣2Z=12Z=18 8IT8IT80.0120.012Ra

22、1.6Ra1.68 8 粗铣2Z=72Z=77 7IT12IT120.110.11Ra6.3Ra6.37 7 毛坯实心 槽半精 铣 2Z=12Z=11818IT8IT80.0120.012Ra3.2Ra3.21818 粗铣2Z=62Z=61717IT9IT90.0430.043Ra6.3Ra6.31717 毛坯2Z=72Z=71111IT12IT120.180.18Ra12.5Ra12.5 1111 花键孔拉削2Z=32Z=32525IT8IT80.0230.023Ra1.6Ra1.62525 毛坯圆环2222IT11IT110.280.28Ra6.3Ra6.32222 5 5 5 5、确定切

23、削用量及基本工时（机动时间）、确定切削用量及基本工时（机动时间）、确定切削用量及基本工时（机动时间）、确定切削用量及基本工时（机动时间） 在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量。 (1)切削用量指：背吃刀量 asp(即切削深度 ap)、进给量 f 及切削速度 Vc 。 (2)确定方法是：确定切削深度确定进给量确定切削速度 (3)具体要求是： 由工序或工步余量确定切削深度： 精、半精加工全部余量在一次走刀中去除； 在中等功率机床上一次走刀 ap可达 810mm。 按本工序或工步加工表面粗糙度确定进给量： 对粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机 构强度 可用查表法或计算法

24、得出切削速度 Vc查，用公式 换算出查表或计算法所 得的转速 nc 查，根据 Vc查在选择机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速 n 机作为实际的转速， 再用 换算出实际的切削速度 Vc机填入工艺文件中。 对粗加工， 选取实际切削速度 Vc机、实际进给量 f机和背吃刀量 asp之后，还要校验机床功率 是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。 5 5、1 1 工序工序端面端面 A A 铣削用量及基本时间的确定：铣削用量及基本时间的确定： (1)(1)、加工条件 工件材料：HT200 正火，b b=220MPa，190220HBSHBS 加工要求：粗铣 A 端面。 机床选择：为 X51

25、 立式铣床，采用端铣刀粗铣。 机床功率：4.5kw 工件装夹：工件装夹在铣床专用夹具上。 (2)(2)、确定切削用量及基本工时 (2.1)(2.1) 粗铣粗铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 3.1-27，选择用一把 YG6 硬质合金端铣刀，其参数为： 铣刀外径 d0=100mm，铣刀齿数 Z=10。 2）、确定铣削深度 a p： 单边加工余量 Z=5.50.27，余量不大，一次走刀内切完，则：a p=4.5mm 3）、确定每齿进给量 fz: 根据切削手册表 3.5，用硬质合金铣刀在功率为 4.5kw 的 X51 铣床加工 时，选择每齿进给量 fz=0.140.24mm/z，由于是粗铣，取较

26、大的值。现取： fz=0.18mm/z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.01.5mm，现取 1.2mm，根据切削手册表 3.8 铣刀直径 d0=100mm 的硬质合金端铣刀的耐用度 T=180min。 5）、确定切削速度 Vc： 根据切削手册表 3.16 可以查 Vc： 由ap=4.5mmfz=0.18mm/z，查得 Vc=77mm/zn=245mm/zV=385mm/z 根据 X51 型立铣床说明书（表 4.2-35） nc=255 r/minVc=400 mm/min(横向) 实际切削速度和齿进给量： 6）、计算基本工时： l=

27、47mml2=2 (2.2)(2.2) 半精铣半精铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 3.1-27，选择用一把 YG6 硬质合金端铣刀，铣刀外径 d0=100mm，铣刀齿数 Z=10 2）、确定铣削深度 ap： 由于单边加工余量 Z=1，故一次走刀内切完，则：a p= 1 mm 3）、确定每齿进给量 fz: 由 切削手册 表 3.5， 用硬质合金铣刀在功率为 4.5kw 的 X51 铣床加工时， 选择每齿进给量 fz=0.140.24mm/z，半精铣取较小的值。现取： fz=0.14mm/z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.01.

28、5mm，现取 1.2mm，根据切削手册表 3.8 铣刀直径 d0=100mm 的硬质合金端铣刀的耐用度 T=180min。 5）、确定切削速度 Vc： 根据切削手册表 3.16 可以查 Vc： 由ap4mmz=0.14mm/z，查得： Vc=110mm/zn=352mm/zV V =394mm/z=394mm/z 根据 X51 型立铣床说明书（表 4.2-35） nc=380 r/minVc=400 mm/min(横向) 实际切削速度和每齿进给量： 6）、计算基本工时： l=40 mml l2 2=2=2 所以本工序的基本时间为： T=t1+t2=0.14+0.12=0.26min 5 5、2

29、 2 工序工序钻钻扩孔扩孔22mm22mm (1)(1)、加工条件 工件材料：HT200 正火，b=220MPa，190220HBS 加工要求：钻扩孔22mm 机床选择：选用立式钻床 Z525（见工艺手册表 4.2-14） (2)(2)、确定切削用量及基本工时 (2.1)(2.1) 钻孔钻孔22mm22mm 选择20mm 高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册P84） d=20L=238mmL1=140mm f机=0.48mm/r(见切削手册表 2.7 和工艺手册表 4.2-16) Vc查=13m/min（见切削手册表 2.15） 按机床选取 n机=195r/min（按工艺手册表 4.2-15） 所

30、以实际切削速度： 基本工时： l=80mm)l2=(14)mm(取 4mm) 按工艺手册表 6.2-5 公式计算 (2.2)(2.2) 扩花键底孔扩花键底孔22220 0 +0.28+0.28mm mm 选择22 高速钢锥柄扩孔钻（见工艺手册表 3.18） 根据切削手册表 2.10 规定，查得扩孔钻扩22 孔时的进给量 f=0.7 0.8，并根据机床选取工艺手册表 4.2-16， f机=0.81mm/r 扩孔钻扩孔时的切削速度，根据有关资料确定为： 其中 Vc钻为用钻头同样尺寸实心孔时的切削速度， 现由 切削手册 表 2.13 查得 Vc钻=14m/min，故有： 按机床选取 n机=97r/m

31、in（按工艺手册表 4.2-15） 所以实际切削速度： 基本工时： l=80mml2=(24)mm (取 3mm) 按工艺手册表 6.2-5 公式计算 本工序点加工基本工时为： T=t1+t2=1.10+1.09=2.19min 5 5、3 3 工序工序端面端面 D D 铣削用量及基本时间的确定：铣削用量及基本时间的确定： (1)(1)、加工条件 工件材料：灰铸铁 HT200，硬度 190220220 HBSHBS 工件尺寸：宽 28mm，长 40mm 平面 加工要求：粗铣半精铣 D 端面 加工余量：h粗=4.5mmh半精=1mm 机床选择：选择 X51 立式铣床，用端铣刀粗铣。 机床功率：4

32、.5kw (2)(2)、确定切削用量及基本工时 (2.1)(2.1) 粗铣粗铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 3.1-27，选择用一把 YG6 硬质合金端铣刀，铣刀外径 d0=100mm，铣刀齿数 Z=10 2）、确定铣削深度 a p： 由于单边加工余量 Z=4.5，余量不大，故一次走刀内切完，则： a p= 4.5 mm 3）、确定每齿进给量 fz: 由切削手册表 3.5，在 X51 铣床功率为 4.5kw，用硬质合金铣刀加工时， 选择每齿进给量 fz=0.140.24mm/z，现取： fz=0.18mm/z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最

33、大磨损量为 1.01.2mm，现取 1.0mm，根据切削手册表 3.8 铣刀直径 d0=100mm 的硬质合金端铣刀的耐用度 T=180min。 5）、确定切削速度 Vc： 根据切削手册表 3.16 可以查 Vc： 由a p= 4.5 mm fz=0.18mm/zfz=0.18mm/z，查得 Vc=77mm/zn=245mm/zV=385mm/z 根据 X51 型立铣床说明书（表 4.2-35） nc=255 r/minVc=400 mm/min(横向) 实际切削速度和每齿进给量： 6）、计算基本工时： l=40mml2=2 (2.2)(2.2) 半精铣半精铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表

34、 3.1-27，选择用一把 YG6 硬质合金端铣刀，铣刀外径 d0=100mm，铣刀齿数 Z=10 2）、确定铣削深度 a p： 由于单边加工余量 Z=1，故一次走刀内切完，则：a p= 1 mm 3）、确定每齿进给量 fz: 由切削手册表 3.5，在 X51 铣床功率为 4.5kw，用硬质合金铣刀加工时， 选择每齿进给量 fz=0.140.24mm/z，现取： fz=0.14mm/z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.01.5mm，现取 1.2mm，根据切削手册表 3.8 铣刀直径 d0=100mm 的硬质合金端铣刀的耐用度 T=1

35、80min。 5）、确定切削速度 Vc： 根据切削手册表 3.16 可以查 Vc： 由ap4mmz=0.14mm/z，查得： Vc=110mm/zn=352mm/zV=394mm/z 根据 X51 型立铣床说明书（表 4.2-35） nc=380 r/minVc=400 mm/min(横向) 实际切削速度和每齿进给量： 6）、计算基本工时： 5 5、4 4 工序工序槽槽 8mm8mm 的铣削用量及基本时间的确定：的铣削用量及基本时间的确定： (1)(1)、加工条件 工件材料：灰铸铁 HT200，硬度 190220220 HBSHBS 工件尺寸：宽为 80 +0.03，深为 8mm 的槽 加工余

36、量：粗加工时单边加工余量为 Z=3.5mm 机床选择：选择 X51 立式铣床，使用专用铣床夹具 机床功率：4.5kw (2)(2)、确定切削用量及基本工时 (2.1)(2.1) 粗铣粗铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 3.1-33，选择7 的锥柄键铣刀。 2）、确定铣削深度 ap： 由于槽深为 8mm，宽为 8，加工余量比较大，故可分二次走刀，则： ap=7.5mm 3）、确定每齿进给量 fz: 根据现代工艺方法表 1.2-10，在 X51 铣床功率为 4.5kw（参看工艺手 册表 4.2-35），工艺系统刚性为中等，用高速钢槽铣刀加工时，选择每齿进 给量 fz=0.13mm/z 4）、选

37、择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 3.7，槽铣刀后刀面最大磨损量为 0.2mm，根据切削 手册表 3.8 槽铣刀直径7 的最大刀具耐用度 T=60min。 5）、确定切削速度 Vc： Vc 可根据切削手册表 3.14 直接查出 Vc=14（m/min） n=279r/min V=96mm/min 6）、计算基本工时： 由于粗铣的余量比较大，分两次走刀完成，所以基本工时为： 其中 fmz工作台的水平进给量 mm/min fmc工作台的垂直进给量 mm/min l1=0.5d+(12)mm d 为刀具直径 l2=(13)mm l 为工件加工长度，l=40 h 为垂直下刀的深度（长度）

38、因为在此加工中，第一刀切削深度为 4mm，第二刀深度为 3.5mm，即 h=3.5 由表 4.2-37 查得，fmc 取 50mm/min fmz= fzZn=0.132279=75.54mm/min (2.1)(2.1) 半精铣半精铣 精加工时， 需要保证尺寸 80 +0.03， 深为 8mm， 粗糙度为 R1.6， 单边余量为 Z=0.5， 刀具选用7 的立铣刀，齿数为 4，每齿的进给量为 fz=0.07mm/z，所以由切 削手册表 3.14 查得 Vc=16m/minn=318V=57mm/min fmz=fzZn=0.074318=89.04mm/min 本工序点加工基本工时为： T=

39、t1+t2=1.38+1.07=2.45min 5 5、5 5 工序工序槽槽 18mm18mm 的铣削用量及基本时间的确定：的铣削用量及基本时间的确定： (1)(1) 粗铣粗铣 粗铣槽宽为 ，深为 23mm 的槽，保证尺寸为 17mm22.5mm，槽宽单边加工 余量为 Z=3mm，选用 X51 立式铣床，使用专用铣床夹具。 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 3.1-33，选择16 的锥柄键槽铣刀。 2）、确定铣削深度 ap： 由于槽深为 23mm，宽为 17，加工余量比较大，故分两次走刀粗铣完，则： ap=3mm 3）、确定每齿进给量 fz: 根据现代工艺方法表 1.2-10，在 X51 铣床

40、功率为 4.5kw（参看工艺手 册表 4.2-35），工艺系统刚性为中等，用高速钢槽铣刀加工时，选择每齿进 给量 fz=0.13mm/z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 3.7，槽铣刀后刀面最大磨损量为 0.2mm，根据切削 手册表 3.8 槽铣刀直径16 的最大刀具耐用度 T=60min。 5）、确定切削速度 Vc： Vc 可根据切削手册表 3.14 直接查出 Vc=14（m/min） n=279r/min V=96mm/min 6）、计算基本工时： 由于粗铣的余量比较小，分一次走刀完成，所以基本工时为： 其中 fmz工作台的水平进给量 mm/min fmc工作台的垂直

41、进给量 mm/min l1=0.5d+(12)mm d 为刀具直径 l2=(13)mm l 为工件加工长度 h 为垂直下刀的深度（长度） 因为在此加工中，第一刀切削深度为 13mm 即 h=13mm，第二刀深度为 9.5mm， 即 h=9.5mm。 由表 4.2-37 查得，fmc 取 50mm/min fmz= fzZn=0.132279=72.54mm/min (1)(1) 半精铣半精铣 在粗铣的基础上，保证尺寸为 18mm23mm，槽宽单边加工余量为 Z=0.5mm， 铣削深度 ap=0.5mm。 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 3.1-33，选择16 的立铣刀，齿数为 4。 2）确定

42、每齿进给量 fz: 根据现代工艺方法表 1.2-10，在 X51 铣床功率为 4.5kw（参看工艺手 册表 4.2-35），工艺系统刚性为中等，用高速钢立铣刀加工时，选择每齿进 给量 fz=0.10mm/z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 3.7，立铣刀后刀面最大磨损量为 0.6mm，根据切削 手册表 3.8 立铣刀直径16 的最大刀具耐用度 T=60min。 5）、确定切削速度 Vc： Vc 可根据切削手册表 3.14 直接查出 Vc=15（m/min） n=299r/min V=76mm/min 6）、计算基本工时： fmz=fzZn=0.14299=119.6mm/

43、min 本工序点加工基本工时为： T=t1+t2=1.44+0.86=3.30min 5 5、6 6 工序工序锪锪 2X152X15的倒角的倒角切削用量及基本时间的确定切削用量及基本时间的确定 1）、选择刀具 根据加工经验，制造加工一把 150直柄锥面锪钻，钻刀直径 d0=40mm，钻 刀齿数 Z=3。 2）、确定锪钻深度 a p： 余量不大，故一次走刀内切完，则：a p= 1.93 mm 3）、确定每齿进给量 fz: 由工艺手册表 4.2-14，在 Z525 立式钻床功率为 2.8kw，加工时，钻床 进给量 fz=0.100.81mm/r，现取： fz=0.22mm/r 4）、选择钻刀磨钝标

44、准及刀具耐用度： 根据切削手册表 2.12，锪钻刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.81.2mm， 现取 1.0mm，根据切削手册表 2.12 得高速钢锪钻刀的耐用度 T=110min. 5）、确定切削速度 Vc： 选择40mm150的的直柄锥面锪钻，取如下参数： d=40mmL=150mmL1=35mm f机=0.81mm/r（由切削手册表 2.7 和工艺手册表 4.2-16） =12m/min(见切削手册表 2.15) 按工艺手册表 4.14 取 n 机=97r/min 所以实际切削速度： 6）、计算基本工时： 按工艺手册表 6.2-5 锪倒角的计算公式 其中 l=2mm取 2mm 5 5、7

45、7 工序工序拉花键孔拉花键孔切削用量及基本时间的确定：切削用量及基本时间的确定： 拉花键孔，选用 L6110 卧式拉床，使用专用拉床夹具。 选择高速钢花键拉刀，齿数为 6，花键孔外径为 25mm，内径为 22mm，键宽 为 6mm，拉削长度大于 80mm，拉刀总长 760mm。 根据有关手册，确定花键拉刀的单面升为 0.06mm。 拉削速度 V=0.06m/s（3.6m/min） 基本工时： （见工艺手册表 6.2-15） 公式中 Zb 单面余量 3mm（由22mm 拉削到25mm） l 拉削表面长度，80mm 考虑校准部分的长度系数，取 1.2 k 考虑机床返回行程系数，取 1.4 V 拉削

46、速度（m/min） fz 拉刀单面齿升 Z 拉刀同时齿数，Z=l/p l 工件拉削表面长度（mm） p 拉刀齿距 p=1.5l 1/2=1.5801/2=13.5mm 拉刀同时工作齿 Z= l/p=80/13.56 t=3801.21.4/(10003.60.066)=0.31（min） 五、夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动成本，需要设计专用夹具。 按指导老师的布置， 设计第道工序铣 28mm40mm 端面 D 及 槽的铣床 夹具。本夹具将用于 X51 立式铣床，刀具为 YG6 硬质合金端铣刀，对工件 28mm 40mm 端面 D 及 槽进行加工。 1 1、问题的提出：、问

47、题的提出： 本夹具主要用于第道工序铣 28mm40mm 端面 D 及 槽，由于该端面和槽 精度要求高，所以，在本道工序加工时，应该考虑其精度要求，同时也要考虑 如何提高劳动生产率。 2 2、夹具设计的有关计算：、夹具设计的有关计算： 、定位基准的选择： 由零件图可知，28mm40mm 端面 D 和 槽应对花键孔中心线有平行度要求， 与 A 端面有垂直度要求。为了使定位误差为零，应该选择以花键底孔定位的定 心夹具。但这种定心夹具在结构上将过于复杂，因此这里只选用以花键底孔和 A 端面为主要定位基面。 、切削力及夹紧力计算： 刀具：YG6 硬质合金端铣刀 (见切削手册表 3.28) 其中：CF=54.5，ap=4.5，XF=0.9，fZ=0.18，YF=0.74，ae=28，UF=1.