机械设计论文CA6140车床拨叉831003加工工艺规程.doc

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1、本科毕业设计（论文）说明书 0 毕 业 设 计（论 文） 题目题目 CA6140CA6140 车床拨叉加工工艺规程车床拨叉加工工艺规程 及专用夹具设计及专用夹具设计 本科毕业设计（论文）说明书 摘摘 要要 拨叉的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高 CA6140 车床拨叉的加工效率，由此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔 细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便， 并能保证零件的加工质量。在制定加工工艺规程的顺序如下： 1 分析零件； 2 选择毛坯； 3 设计工艺规程：包括制定工艺路线，选择基准面等； 4 工序设计：包括选择机床，确定加工余量，

2、工序尺寸及毛坯尺寸，确定 切削用量及计算基本工时等； 5 编制工艺文件。 此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用 夹具，本次设计选择了第六道工序铣断双体的专用夹具设计，以满足加工过程 的需要。 关键词：拨叉; 工艺规程; 夹具设计 本科毕业设计（论文）说明书 I Abstract Dials the fork processing quality directly will affect the machine the performance and the service life. This design is for the purpose of enhanci

3、ng the CA6140 Lathe machine Dials the fork the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Dials the fork structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of oper

4、ation, and can guarantee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows: 1. analysis the components; 2. choices semifinished materials; 3 .designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on; 4

5、.working procedures designs: Including chooses the engine bed, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the Semifinished materials size, the determination cutting specifications and the computation man-hour and so on; 5. establishments technological docu

6、ment. In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catarmaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the nee

7、d. Key words: Dials the fork; technological process; jig desin。 本科毕业设计（论文）说明书 II 目录目录 摘摘 要要 I I ABSTRACT IIII 目录目录 IIIIII 第一章第一章 绪论绪论 1 1 第二章第二章 概述概述 2 2 2.1 夹具夹紧装置及夹具体的基本要求2 2.2 机床夹具功用2 2.3 机床夹具在机械加工中的作用3 2.4 机床夹具组成4 2.5 机床夹具的分类5 2.6 机床夹具的设计要求6 2.7 现代机床夹具的发展方向7 第三章第三章 零件的分析零件的分析 1111 3.1 零件的用途11 3.

8、2 零件的工艺分析11 第四章第四章 工艺规程设计工艺规程设计 1212 4.1 确定毛坯的制造形式12 本科毕业设计（论文）说明书 III 4.2 基准面的选择12 4.3 制定工艺路线12 4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：13 4.5 确定切削用量及基本工时15 第五章第五章 专用夹具的设计专用夹具的设计 2929 参考文献参考文献 3131 致谢致谢 3232 附录一附录一 3333 本科毕业设计（论文）说明书 IV 本科毕业设计（论文）说明书 0 第一章第一章 绪论绪论 随着科学技术的进步和生产力的发展，要求机械工业不断提供先进的技术 设备，加之市场需求的变化多端，产品

9、更新换代的周期越来越短，多品种、小 批量生产的比例在提高。这样，传统的生产技术准备工作，很不适应新的生产 特点。为了适应机械工业又好又快发展的需要，机床夹具的设计与制造技术也 必须与时俱进，要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构准确、 工艺精良的夹具。所以，在大学毕业之前，选择简单的夹具设计，希望通过此 次设计，在过程中希望得到以下训练： （1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践 知识，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，保证零件的加工质量。 （2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加 工要求

10、，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 （3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称， 出处，能够做到熟练的运用。 （4）熟悉零件的工艺制定，和有关计算。 毕业设计是在学完大学的全部课程之后进行的，毕业设计对所学各课程的 深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，毕业设计是大学 至关重要的一环。本设计就 CA6140 车床拨叉机械加工工艺规程及专用夹具设计 中的专用夹具进行设计，由于作者的能力有限，设计难免存在不足和错误，恳 请各位老师给予指教，在此致谢！ 本科毕业设计（论文）说明书 1 第二章第二章 概述概述 在机床制造企业生产中，机械加工

11、、检验、焊接、热处理和装配等冷热加 工工艺，都使用着大量的夹具，用以安装对象，使之占有正确的加工位置。夹 具在保证加工质量，改善劳动条件，提高劳动生产率和降低成本等方面有着极 其明显的经济效益。因此，夹具是企业生产中的一种重要的工艺装备。 2.12.1 夹具夹紧装置及夹具体的基本要求夹具夹紧装置及夹具体的基本要求 为了确保工件的加工质量和提高生产率，对夹紧装置提出“正、牢、简、 快”的基本要求，如下 1） “正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。 2） “牢”就是夹紧力要可靠、适当，既要把工件压紧夹牢，保证工件不位 移、不抖动；又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。 3） “简”就

12、是结构简单、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的 时候，才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。 4） “快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。 设计夹紧装置时，首先要合理选择夹紧力的方向，再确定其着力点和大小， 并确定夹紧力的传递方式和相应的机构，最后选用或设计夹紧装置的具体结构， 来保证实现上述基本要求。 对于夹具体的基本要求，如下： 1）应有足够的强度和刚度 2）力求结构简单，装卸工件方便 3）要有良好的结构工艺性和实用性 4）结构尺寸大小适当且稳定 5）排除切削问题要解决 6）夹具在机床上安装要稳定、安全 2.22.2 机床夹具功用机床夹具功用 机床夹具的主要

13、功能如下： 本科毕业设计（论文）说明书 2 1）保证加工质量 使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工 面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。 2）提高生产率，降低生产成本 使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间，且容易实现多件、多工位加工。 3）扩大机床工艺范围 在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。 4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全 采用专用夹具装卸工件显然比不用夹具方便、省力、安全、迅速。 2.32.3 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用 在机床上应用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1.机床夹具的主

14、要功能 机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件装夹中的定位和夹紧。 1） 、定位 确定工件在夹具中占有正确的位置的过程，定位是通过工件定位基准而与 夹具定位元件的定位面接触成配合实现的正定位可以保证加工面的尺寸和位置 的精度要求。 2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不错的操作。由于 工件在加工时，受到各种力的作用若不将其固定，则工件会松动、脱离，因此 夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀与导向。 1）对刀 调整刀具切削相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具中饿对刀块，它能迅 速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 2）导向 本

15、科毕业设计（论文）说明书 3 如铣床夹具中的钻模板与钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行 钻削，导向元件制成模板形成故钻床夹具长称为钻模、镗床夹具（镗模）也是 具有导向的功能的。 2.42.4 机床夹具组成机床夹具组成 1机床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 内容。 1)定位元件 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状确 定后，定位元件的结构也就确定了。 2)夹紧装置也是夹具的主要元件之一，一般铰链压板、螺钉、夹紧装置等。 3)夹具体 通常夹具

16、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。 2、夹具的其他组成部分 为满足夹具的饿其他功能要求，各种夹具好要设计其他的元件个装置。 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 对刀装置常见在铣床夹具中，用以对刀块 调铣刀对刀前的位置，对刀时，铣刀不能与对刀块直接相连，以免碰伤铣 刀的切削刃和对刀块工作表面。 导向装置钻模板、钻套、镗模的镗模支架。镗套，它们能确定刀具的 位置，并引导

17、刀具进行切削。 本科毕业设计（论文）说明书 4 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，例如靠模装置上下料加 工工艺机器人等。 2.52.5 机床夹具的分类机床夹具的分类 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）通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性的夹具、如三爪 自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘 等。其特点是使用性强，不需调整或稍加调整就可以装夹一定形状和尺寸范围 内的

18、各种工件，这类夹具以商品化，且成为机床附件，采用这种夹具可减少生 产周期，减少夹具品种从而降低生产成本，其缺点是夹具的精度不高，生产效 率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故使用与单件小批量生产中。 2）专用夹具 专用夹具是针对一个工序的要求而专门设计和制造夹具，其特点是针对性 极强，没有通用性，在产品相对稳定批量较大的生产中，常用各种专用夹具， 可获得较长，随着现代多品种中小批量的发展专用夹具在专用性和经济性等方 面已多生许多问题。 3）可调夹具 可调夹具是针对通用夹具专用夹具的缺陷而发展起来的异类新型夹具 对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧 元件便可使用。

19、它一般又称为通用可调夹具和成组夹具两种，前者的通用范围 比通用夹具更大，后者则是一种可调夹具，它按成组原理设计并能加工一组相 似零件，故在多品种中，中小批生产中上午有较好的经济效应。 4）组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具，标准的模块元件有较高的精度和耐磨性， 本科毕业设计（论文）说明书 5 可组装成各种夹具夹具用具既可拆除，留用组装新的夹具，由于使用组合夹具 可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并且有可减少专用家句数量的优 点，因此、组合夹具在单件中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的 夹具，组合夹具也已商品化。 5）自动化生产专用夹具 自动化生产专用夹具主要分为线夹具和数控机床

20、专用夹具两大类，自动线 夹具有两种：一种是固定完成夹具，一种是随行夹具，数控机床夹具还包括加 工中心夹具和柔性制造系统专用夹具，随着制造的现代化，在企业中数控机床 的夹具比例正在增加，得以满足数控机床的加工要求，数控几传呼的典型结构 是平装夹具，它是利用标准的模块组装的夹具。 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、铣床、刨床、钻床、数控车 床等夹具。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 度要求也各不相同。 2.62.6 机床夹具的设计要求机床夹具的设计要求 设计夹具时必须使工

21、件的加工质量、生产效率、劳动条件和经济效益等四 方面达到辩证的统一。其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。为了提高 生产率，夹具采用先进的结构和机械传动装置以及快速高效的夹紧装置，以缩 短辅助时间，这往往会增加夹具的制造成本，但当工件的批量增加到一定规模 时，因为单件的工时下降所获得的经济效益将得到补偿，从而降低工件的制造 成本。因此所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应，才能 获得良好的经济效果。 但是，任何技术措施都会遇到某些特殊情况，故对以上四方面有时候也很 侧重。例如对于位置精度要求很高的工件加工，往往着眼于满足加工精度要求； 对于精度要求不高的而生产批量较大的工件，则

22、需要着重考虑提高夹具的工效。 总之，设计夹具时应该满足以下几个基本要求： 本科毕业设计（论文）说明书 6 1保证工件加工的各项技术要求 要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定 夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。 2具有较高的生产效率和较低的制造成本 为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应 尽量简单，造价要低廉。 3尽量选用标准化零部件 尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提 高夹具设计质量和降低夹具制造成本。 4夹具操作方便安全、省力 为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹 紧件的

23、手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度， 在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。 5夹具应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。 2.72.7 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向 由于市场需求的变化多端以及机电产品的竞争日益激烈，产品更新换代的 周期短，多品种、中小批量生产的比例在提高。为了适应现代化机械工业向高、 精、尖方向发展的需要，现代机床夹具也必须与时俱进，传统的生产技术准备 工作和传统的夹具结构已经不适应新的生产特点，其发展方向主要表现为“四 化” 。 1.标准化 夹具的标准化与通用化是相互联系的两个

24、方面，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和不见的形成：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。目前，我国已有夹具零件、部 件的国家标准以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔 本科毕业设计（论文）说明书 7 性化高效化的基础，作为发展趋势， ，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短 生产准备周期，降低生产总成本。 2.可调化、组合化 夹具的可调化、组合化即夹具的柔性化，它与机床的柔性化相似，它是通

25、过 调整组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特 征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有： 组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内， 夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。 3.精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具 的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负 0.1，用于精密 车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心 夹具，工件的圆度可达 0.5um。 4.高效自动化 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

26、提高劳动生 产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、 具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普 通虎钳提高了 5 倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速 9000r/min 的条件下 能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。 下面介绍几种现代机床夹具。 一、可调夹具 可调夹具分为通用可调夹具和成组夹具（也称专用可调夹具）两类。它们 共同的特点是，只要更换或调整个别定位、夹紧或导向元件，即可用于多种零 件的加工，从而使多种零件的单件小批生产变为一组零件在同一夹具上的“成 批生产” 。产品更新换代后，只要属于同一类型的零件，就仍能在此夹具上加 工

27、。由于可调夹具具有较强的适应性和良好的继续性，所以使用可调夹具可大 量减少专用夹具的数量，缩短生产预备周期，降低成本。 （一）通用可调夹具 通用可调夹具的加工对象较广，有时加工对象不确切。如滑柱式钻模，只 本科毕业设计（论文）说明书 8 要更换不同的定位、夹紧、导向元件，便可用于不同类型工件的钻孔。 （二）成组夹具 成组夹具是成组工艺中为一组零件的某一工序而专门设计的夹具。 成组夹具加工的零件组都应符合成组工艺的相似原则，相似原则主要包括 以下内容：工艺相似；装夹表面相似；外形相似；尺寸相似；材料相似；精度 相似。图 10-7 所示为加工拨叉叉部圆弧面及其一端面的成组工艺零件组，它 符合成组工

28、艺的相似性原则。 图 10-8 所示为加工该零件组的成组车床夹具，两件同时加工。夹具体 1 上有四对定位套 2（定位孔为 16H7） ，可用来安装四种可换定位轴 KHl，用来 加工四种中心距 L 不同的零件。若将可换定位轴安装在 C 一 C 剖面的 T 形槽内， 则可加工中心距 L 在一定范围内变化的各种零件。可换垫套 KH2 及可换压板 KH3 按零件叉部的高度 H 选用更换，并固定在两定位轴连线垂直的 T 形槽内， 防转定位及辅助夹紧用。 成组夹具的设计方法与专用夹具相似，首先确定一个“复合零件” ，该零 件能代表组内零件的主要特征，然后针对“复合零件”设计夹具，并根据组内 零件加工范围，

29、设计可调整件和可更换件。应使调整方便、更换迅速、结构简 单。由于成组夹具能形成批量生产，因此可以采用高效夹紧装置，如各种气动 和液压装置。 二、组合夹具 （一）概述 组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备。我国从 60 年代初开始推广使用，目前已基本普及，各城市及各大工厂均有自己的组合夹 具站。 组合夹具由一套预先制造好的不同外形、不同规格、不同尺寸的标准元件 及合件组装而成。 组合夹具一般是为某一工件的某一工序组装的专用夹具，也可以组装成通 用可调夹具或成组夹具。组合夹具适用于各类机床。 组合夹具把专用夹具的设计、制造、使用、报废的单向过程变为组装、扩 散、清洗入库、再组装的

30、循环过程。可用几小时的组装代替几个月的设计制造 本科毕业设计（论文）说明书 9 周期，从而缩短了生产周期；节省了工时和材料，降低了生产成本；还可减少 夹具库房面积，有利治理。 组合夹具的元件精度高、耐磨，并且实现了完全互换，元件精度一般为 IT6IT7 级。用组合夹具加工的工件，位置精度一般可达 IT8IT9 级，若精 心调整可达 IT7 级。 组合夹具的主要缺点是体积大、刚度较差、一次性投资大、成本高。这使 组合夹具的推广应用受到一定限制。 三、数控机床夹具 在现代自动化生产中，数控机床的应用已愈来愈广泛。数控机床加工时， 刀具或工作台的运动是由程序控制，按一定坐标位置进行的。 数控机床夹具

31、设计时应注重以下几点： 1数控机床夹具上应设置原点（对刀点） 。 2数控机床夹具无需设置刀具导向装置。这是因为数控机床加工时，机 床、夹具、刀具和工件始终保持严格的坐标关系，刀具与工件间无需导向元件 来确定位置。 3数控机床上常需在几个方向上对工件进行加工，因此数控机床夹具应 是敞开式的。 4数控机床上应尽量选用可调夹具、拼装夹具和组合夹具。因为数控机 床上加工的工件，常是单件小批生产，必须采用柔性好、预备时间短的夹具。 5数控机床夹具的夹紧应牢固可靠、操作方便。夹紧元件的位置应固定 不变，防止在自动加工过程中，元件与刀具相碰。 本科毕业设计（论文）说明书 10 第三章第三章 零件的分析零件的

32、分析 3.13.1 零件的用途零件的用途 题目给定的零件是 C6140 拨叉它位于车床变速机构中，主要其换 挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主 轴转速。宽度为 30mm 的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨 叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很 高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。 从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为 30mm 的面和槽之间要达到很高 的配合精度。 3.23.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 此处省略此处省略 NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN

33、字。如需要完整说明书和设字。如需要完整说明书和设 计图纸等计图纸等. .请联系请联系 扣扣：九七一九二零八零零扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套另提供全套 机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩 第四章第四章 工艺规程设计工艺规程设计 4.14.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 此次所设计的拨叉材料为 HT200，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。 该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为生产纲领为大 本科毕业设计（论文）说明书 11 批量生产。因为零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔 很小，可不铸出。 4.24.2

34、 基准面的选择基准面的选择 1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。 所以以 40 的外圆表面为粗基准。 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 的左端面为精基准。 4.34.3 制定工艺路线制定工艺路线 工艺路线方案一： 工序一：铸造毛坯； 工序二：粗、半精铣左端面 C 面， 工序三：钻孔并扩花键底孔 22 并锪 275倒角； 工序四：拉花键 25H7 工序五：粗、半精铣底面 D 面； 工序六：钻配作孔、螺纹孔； 工序七：粗、半精铣槽； 工序八：去毛刺； 工序九：终检，入库。 工艺路线方案二： 工序一：铸造毛坯； 工序二：粗、半精铣左端

35、面 C 面， 工序三：终检，入库。 工序四：拉花键 25H7 工序五：粗铣底面 D 面及 18H11 槽； 工序六：半精铣底面 D 面及 18H11 槽； 本科毕业设计（论文）说明书 12 工序七：钻配作孔、螺纹孔； 工序八：去毛刺； 工序九：钻孔并扩花键底孔 22 并锪 275倒角； 比较两种工序加工方案，考虑到加工过程中粗精铣同一面可用同一夹具和 刀具，为了减少换夹具及刀具的时间，缩短加工工时提高加工效率，故采用第 一种加工方案。 4.44.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定： C6140 拨叉材料为 HT200 毛坯质量为 0.84kg，b

36、=220MPa，HBS=157。 根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工 余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根据零件图计算轮廓尺寸，长 40mm，宽为 80mm，高为 75mm，故零 件最大轮廓尺寸为 80mm。 选取公差等级 CT 由机械制造技术基础课程设计指南中表 5-1 可 查得毛坯件的公差等级为 810 级， ，取为 10 级。 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 机械制造技术基础课程设计指南中表 5-3 可查得尺寸公差为 CT=3.2mm 求机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指南表 5-5 查得 机械加工余量等级范围为 DF，取为 E 级

37、 求 RAM（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一数值，由 机械制造技术基础课程设计指南表 5-4 查得最大轮廓尺寸为 80mm、机械加 工余量为 E 级，得 RAM 数值为 0.7mm。 求毛坯尺寸 2-M8 通孔和 5 锥孔较小铸成实心；C、D 面单侧加 工，应由机械制造技术基础课程设计指南式 5-2 求出，即： R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm D 面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南式 5-1 求出，即： 本科毕业设计（论文）说明书 13 R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 为了简化铸件的形状取 R75

38、mm 表 4-1 毛坯尺寸公差及加工余量表: 项目C 面D 面 公差等级 CT 1010 加工面基本尺寸 8072 铸件尺寸公差 3.23.2 机械加工余量等 级 EE RAM0.70.7 毛坯基本尺寸 82.375 1、C 面的单边总加工余量为 Z2.3mm。查机械制造技术基础课程设计指 南表 5-49 精加工余量 a=1.0mm，故粗加工余量为 Z1.3m。 2、D 面的总加工余量为 Z=3.0mm，D 面精加工余量同 C 面 a1mm，故 D 面 粗加工余量 Z2mm。 3、花键孔 要求以花键外径定心，故采用拉削加工 内空尺寸为。由机械制造技术基础课程设计指南表 5-42 确定1222H

39、 孔的加工余量分配： 钻孔：20mm 扩孔：22mm 拉花键孔(6-25H7*6H9)1222H 4、铣 18H11 槽 由机械制造技术基础课程设计指南表 5-41 查得粗铣后半精铣宽度余量 本科毕业设计（论文）说明书 14 Z3.0mm，粗铣后公差为+0.18+0.27 半精铣后公差为+0.11（IT11） 。 4.54.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序一：铸造毛坯 图 4-1 工序二：粗、半精铣左端面 7540 面即 C 面（图 4-1） 。 一、 粗铣面 7540 面 1、背吃刀量的确定 因为切削余量较小故一次切削就可切除所有余量故 a10=z=1.3mm。 2、进

40、给量 fz 的确定。 选用硬质合金端铣刀刀具材料为 YG6 铣刀直径为 8mm 齿数为 10，选用 X5032，立式升降台铣床，功率为 7.5KW。由机械加工工艺手册表 2.171 可查得每齿进给量 fz0.120.20mm 取 fz0.2mm/z 3、铣刀磨钝标准。 后刀面最大磨损限度 0.15-0.20mm。 本科毕业设计（论文）说明书 15 4、铣削速度的确定。 由机械课程设计简明手册表 24 可查得灰铸铁的硬度为 100350HBS，查铣削速度公式，v p u w pT v Vk zaaa dc v v v y f v xm v q C 0 c =40，q =0.7，x =0.3，y

41、=0.2，u =0.5，p =0.3，m=0.25，代入得 v =60- v vvvvvc 110 m/min。查机械制造技术基础课程设计指南表 5-72 选择主轴转速为 n1000Vc/D238.8437.9r/min 。VffzZn477.6875.6r/mm。 故取 n300r/min ，Vf480mm/min。 5、切削工时： 由机械加工工艺手册 表 2.1-99 可查得入切量及超切量 l +l =12mm。 12 故 t f V llL 21 480 1275 0.18mim。 二、 精铣 7540 面 1、背吃刀量的确定 由机械制造技术基础课程设计指南表 5-41 得半精铣的铣削用

42、量为 1mm ，即 ap1mm。 2、进给量的确定 选用与粗铣刀同样的刀具与机床，由机械加工工艺手册表 2.1-71 要求 表面粗糙度为 3.2 查得每转进给量为 0.51.2 故取 0.5mm/r 3、铣削速度的确定 由机械课程设计简明手册表 24 可查得灰铸铁的硬度为 100350HBS，查铣削速度公式，v p u w pT v ck zaaa dc v v v v y f v xm v q 0 ，c =40，q =0.7，x =0.3，y =0.2，u =0.5，p =0.3，m=0.25，代入各数据 v vvvvv 为得 60110m/min。 本科毕业设计（论文）说明书 16 则机床

43、主轴转速 n1000Vc/D=238.8437.9r/mim 取 n300r/min，则 Vf150mm/min。 4、计算切削工时 由机械加工工艺手册表 2.1-99 查得入切量和超切量 l +l 12mm。则 12 t nf llL 21 150 1280 0.61mim 图 4-2 工序三 钻 22 花键底孔，扩花键底孔 22 倒 275o倒角（图 4-2） 。 一、 钻 20 的孔。 1) 决定进给量 由机械加工工艺手册表 3.3-5 选择高速钢麻花钻头其直径 do20mm。 由机械加工工艺手册表 3.4-1 查得铸铁的硬度大于 200HBS，查得进给 量 f=0.430.53mm/r

44、，由于 Yd80/204 查得修正系数 Ktf0.95 则 f0.410.50mm/r。 由机械加工工艺手册表 3.4-3 可查得钻头强度允许的进给量为 f1.75mm/r。 本科毕业设计（论文）说明书 17 由机械加工工艺手册表 3.4-4 可知机床进给机构强度所允许的钻削进 给量，选用 Z525 钻床。 由机械制造技术基础课程设计指南表 5-64 查得进给机构允许的最大抗 力 Fmax8830N，do20.5，查 f0.93mm/s，故取 f0.48，由机械加工工 艺手册 表 3.4-15 查得高速钢钻头钻孔的轴向力 F5510N 小于 Fmax，故可 用。 2) 确定钻头的磨钝标准及寿命

45、。 由机械加工工艺手册表 3.4-7 查的钻头后刀面最大磨损量取 0.6mm， 寿命为 T=15mim。 3) 确定切削速度 o d v n 1000 2014 . 3 181000 286.6r/min 由机械加工工艺手册表 3.4-8 取 n272r/min 则实际切削速度 Vc17.1 m/min。 1000 Dn 1000 14 . 3 20272 4) 检验机床扭矩及功率 由机械加工工艺手册表 3.4-15 可查得 f0.5 mm/r 时， Mc48.26Nm。当 nc272r/min 时，由机械制造技术基础课程设计指南表 5-68 可查得 Mm144.2Nm。 由机械加工工艺手册表

46、 3.4-15 查得 Pc1.27 kw，Pe2.60.817.76 kw， 因为 McMm，PcPe，故所选切削用量可用。 所以得 f0.48mm/r ，nnc272r/min。Vc17m/min。 计算基本工时： tm nf L 由机械加工工艺手册表 2.1-99 查得入切量与超切量分别为 10mm 和 10mm。故： 本科毕业设计（论文）说明书 18 tm0.69 mim。 nf L 48 . 0 272 1080 二、扩20 孔。 1、确定背吃刀量 由机械制造技术基础课程设计指南表 5-41 查得背吃刀量为 2mm。 2、确定进给量 由机械加工工艺手册表 3.4-得查的 f0.60.7

47、mm/r。根据机床说明 书取 f0.62mm/r 3、计算切削速度 1 . 17* 3 1 2 1 3 1 2 1 VnV 5.78.5 m/min 由此可知主轴的的转速为： n82.5r/min 根据机床说明书取 n140r/min，则实际切削速度 v9.67 m/min 1000 140 V 4、计算切削工时 由机械加工工艺手册表 3.5.1 查得 tm，式中各参 fn LLL 21 数：L=80mm，L11.7072.107，取 L12mm。 故 tm0.8min 本科毕业设计（论文）说明书 19 图 4-3 工序四 拉花键孔（图 4-3） 。 由机械加工工艺手册表 4.1-21 拉刀的

48、齿升量查得矩形花键拉刀，工件 材料铸铁的齿升量为 0.040.10mm，取齿升量为 0.06mm。 拉削速度由机械加工工艺手册表 4.165 查得表面粗糙度要切 Ra1.252.5，拉削速度为级的花键拉削速度 Vc4.53.5 m/min 取 Vc3 m/min 拉削级别由机械加工工艺手册表 4.166 查得。 拉削加工工时 t zvf kLZ z b 1000 式中 Zb为单面余量 Zb 1.5 mm 2 2225 L 为拉削表明长度 L80 mm 为拉削系数，取1.2 K 考虑机床返回行程系数取 k1.4 v 为拉削速度 fz为拉刀单面齿开量 z 为拉刀同时工作齿数 zL/P P 为拉刀齿距 P（1.251.5）1.358080 12 mm 所以拉刀同时工作齿数为 zL/P=80/127 所以 本科毕业设计（论文）说明书 20 t 706 . 0 31000 4 . 12 . 1805 . 1 0.16 min 图 4-4 工序五 粗、精铣 8030 面(图 4-4)。 一、粗铣 8030 面 1、 加工余量的确定 由前面可知粗加工加工余量为 2 mm，加工余量较小故采用一次切削 故 ap2 mm。 2、 铣刀磨钝标准