K002-6】CA6140车床拨叉831002机械制造技术基础工艺及钻直径25H7孔夹具课程设计【方案1】.rar

学院毕业设计 1 目 录 摘 要 Ⅰ Abstract Ⅱ 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 夹具的发展史 1 1.3 小结 2 2 拨叉 80-08 的加工工艺规程设计 .3 2.1 零件的分析 3 2.1.1 零件的作用 3 2.1.2 零件的工艺分析 3 2.2 确定生产类型 3 2.3 确定毛坯 3 2.3.1 确定毛坯种类 3 2.3.2 确定铸件加工余量及形状 3 2.3.3 绘制铸件零件图 4 2.4 工艺规程设计 4 2.4.1 选择定位基准 4 2.4.2 制定工艺路线 4 2.4.3 选择加工设备和工艺设备 6 2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 6 2.5 确定切削用量及基本工时 8 2.5.1 工序 1：粗铣 Φ25H7 的两侧面 8 2.5.2 工序 2：粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 .9 2.5.3 工序 3：钻 Φ25H7 的通孔 9 2.5.4 工序 4：扩 Φ25H7 的通孔 11 2.5.5 工序 5：铰 Φ25H7 的通孔 12 2.5.6 工序 6：粗铣 a、b 面 12 2.5.7 工序 7：粗铣 Φ60H12 孔的两面 14 2.5.8 工序 8：精铣 Φ60H12 孔的两面 14 2.5.9 工序 9：粗镗下端 Φ60H12 的孔 15 2.5.10 工序 10：半精镗下端孔到 Φ60H12 .16 2.5.11 工序 11：粗铣 16H11 的槽 16 2.5.12 工序 12：半精铣 16H11 的槽 17 2.5.13 工序 13：钻 Φ20.50 的孔 18 2.5.14 工序 14：攻 M22×1.5 的螺纹 .19 2.5.15 工序 15：铣开 Φ60H12 的孔 .20 2.6 本章小结 21 3 专用夹具设计 .22 3.1 镗孔夹具设计 22 学院毕业设计 2 3.1.1 问题的提出 22 3.1.2 夹具的设计 22 3.2 铣槽夹具设计 25 3.2.1 问题的提出 25 3.2.2 夹具的设计 25 3.3 钻孔夹具设计 29 3.3.1 问题的提出 29 3.3.2 夹具的设计 30 3.4 本章小结 35 结论 36 参考文献 .37 致 谢 38 无锡职业技术学院毕业设计 1 1 绪论 1.1 课题背景 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工 艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统 的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的 型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零 件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的 迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个 新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制 造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不 断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品 成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是 重要的工艺装备。 1.2 夹具的发展史 夹具在其发展的 200 多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在 工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。 随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其 高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具 逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具 发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今 天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提 高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹 具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大 批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高 精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智 能化水平。 无锡职业技术学院毕业设计 2 1.3 小结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的 加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类， 杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模 的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的 50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压 于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹 具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 无锡职业技术学院毕业设计 3 2 拨叉 80-08 的加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 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。 2.1.2 零件的工艺分析 零件的材料为 HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁 的铸造性能和切削加工性能优良。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) 中心圆孔 Ф 。0.215 (2) 的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为 。2.M 0.34 (3) 键槽 与中心孔有 0.08 的垂直度，深为 。016 0.158 (4) 半孔 与中心孔有 的位置关系，其宽为 与中心孔有 0.1 的.30.127 0.5162 垂直度。 由上面分析可知，可以先加工拨叉中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具 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。 2.2 确定生产类型 已知此拨叉零件的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；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 2.3 确定毛坯 2.3.1 确定毛坯种类 零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不 是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。 2.3.2 确定铸件加工余量及形状 查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125 页表 1-4-7，选用各 个加工面的铸件机械加工余量均为 3mm。 无锡职业技术学院毕业设计 4 2.3.3 绘制铸件零件图 图 2.1 零件毛坯图 2.4 工艺规程设计 2.4.1 选择定位基准 ①粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面 a 面为辅助粗基准。 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便，依据“基准重合”原则和“基 准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精 基准。 2.4.2 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,可以考虑采用各种机床配以专用 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 无锡职业技术学院毕业设计 5 使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 2.1 工艺路线方案一 工序号 工序内容 工序一 钻、扩、铰 Φ25H7 的通孔 工序二 粗铣 a、b 面，使粗糙度达到 6.3，a 面到 Φ25H7 的孔中心距为 ，b 0.34 面到 Φ25H7 的中心距为 36 工序三 粗铣、半精铣 16H11 的槽 工序四 粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 12d11 工序五 ①粗镗下端圆孔的内孔到 Φ59②半精镗此孔到 Φ60H12 工序六 铣开下端圆孔 工序七 钻 Φ20.50 的孔，垂直于 Φ25H7 的通孔 工序八 攻 M22×1.5 的螺纹 工序九 钳工打毛刺 工序十 检验 表 2.2 工艺路线方案二 工序号 工序内容 工序一 粗铣 Φ25H7 的两侧面，使两面间距为 80 工序二 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 工序三 钻 Φ25H7 的通孔 工序四 扩 Φ25H7 的通孔 工序五 铰 Φ25H7 的通孔 工序六 粗铣 a、b 面，使粗糙度达到 6.3，a 面到 Φ25H7 的孔中心距为 ，b 0.34 面到 Φ25H7 的中心距为 36 工序七 粗铣 Φ60H12 孔的两面，使两面的间距为 14 工序八 精铣 Φ60H12 孔的两面，使两面的间距为 12d11，粗糙度 3.2 工序九 粗镗下端孔 工序十 半精镗下端孔到 Φ60H12，粗糙度达到 3.2 工序十一 粗铣 16H11 的槽 无锡职业技术学院毕业设计 6 续表 2.2 工序十二 半精铣 16H11 的槽 工序十三 钻 Φ20.50 的孔，垂直于 Φ25H7 的通孔 工序十四 攻 的螺纹21.5M 工序十五 铣开 Φ60H12 的孔 工序十六 钳工打毛刺 工序十七 检验 工艺立方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产， 缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常 清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得 很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产 要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且 还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 2.4.3 选择加工设备和工艺设备 ①机床的选择 工序 1、7、8、11、12、15 采用 X6022 型卧式铣床 工序 2、6 采用 X5028 立式铣床 工序 3、4、5、13、14 采用 Z535 立式钻床 工序 9、10 采用 T618 卧式镗床 ②选择夹具 该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 ③选择刀具 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 ，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。257H ④选择量具 加工的孔均采用极限量规。 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。 2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面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： 无锡职业技术学院毕业设计 7 表 2.3 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度 工序余量 工序 号 工序内容 加 工 余 量 经济精 度 工序尺寸 表面粗 糙度 最小 最大 1 粗铣 Φ25H7 的 两侧面 3 IT11 80 6.3 -0.1 0.1 2 粗铣平下端孔侧 面的工艺凸台 3 IT11 0 6.3 -0.1 0.1 3 钻 Φ25H7 通孔 IT12 26.3 -1 1 4 扩 Φ25H7 通孔 2.0 IT12 0.5473.2 -0.05 0.05 5 铰 Φ25H7 通孔 0.2 IT8 0.211.6 -0.006 0.006 粗铣 a 面 (距中0.34 心孔) 6 粗铣 a、b 面 粗铣 b 面 3 IT12 36(距中心孔) 6.3 -0.1 0.1 7 粗铣 Φ60H12 孔 的两面 2 IT11 130.56.3 -0.1 0.1 8 精铣 Φ60H12 孔 的两面 1 IT9 0.51623.2 -0.05 0.05 9 粗镗下端孔 2.5 IT13 0.35976.3 -0.2 0.2 10 半精镗下端孔 0.5 IT11 0.363.2 -0.02 0.02 无锡职业技术学院毕业设计 8 续表 2.3 11 粗铣 16H11 的槽 IT11 140.56.3 -0.1 0.1 12 半精铣 16H11 的槽 1 IT10 0.163.2 -0.02 0.02 13 钻 Φ20.50 的孔 IT13 2.56.3 -1 1 14 攻 的21.5M螺纹 15 铣开 Φ60H12 的孔 4 IT13 6.3 -0.05 0.05 2.5 确定切削用量及基本工时 2.5.1 工序 1：粗铣 Φ25H7 的两侧面 机床：X6022 型卧式铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为 80)，材料： ， ，齿数15YT20Dm ，为粗齿铣刀。20Z 因其单边余量：Z=3mm 所以铣削深度 ：pa3m 每齿进给量 ：根据参考文献[3]表 2.4-73，取 铣削速度 ：f 0.15/faZV 参照参考文献[3] 表 2.4-81，取 2.54/Vs 机床主轴转速 ：n ，10.60.8/in314Vnrd 按照参考文献[3]表 3.1-74      245mn 实际铣削速度 ：    v3.12.56/00ds 进给量 ：       fV.524/1./ffaZn 工作台每分进给量 ：    m.73infVs ：根据参考文献[3] 表 2.4-81,a ma60 切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 42l 无锡职业技术学院毕业设计 9 刀具切入长度 ：1l210.5()(1~3lDa20.5(06)(1~37.6m 刀具切出长度 ：取lm 走刀次数为 1 机动时间 ：jt247.62.in35jf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.23min 2.5.2 工序 2：粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 机床：X5028 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）   齿数mdw4014Z ①粗铣 a 面 铣削深度 :3pm 每齿进给量 ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73，取f 0.5/fam 铣削速度 ：参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81，取V 6/Vs 机床主轴转速 ： ，取n0160287/in3.4Vrd3inr 实际铣削速度 ： ./160nms 进给量 ：fV0.543/1.5/ffaZ 工作台每分进给量 ：m.3infVs ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81,a a240 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l 6lm 刀具切入长度 ：1D)~1((5.02 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 机动时间 ：jt12640.95in3jmlf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.52min 2.5.3 工序 3：钻 Φ25H7 的通孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表面 粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床。钻头为 Ø22mm 标准高速钢麻花钻，1.6aR 磨出双锥和修磨横刃。 确定钻削用量 无锡职业技术学院毕业设计 10 ①确定进给量   根据参考文献[2]，表 28-10 可查出 ，f 0.47~.5/fmr表 查 Z535 立式钻床说明书，取 。0.43/fmr 根据参考文献[2]表 28-8，钻头强度所允许是进给量 。由于机床'1./fr 进给机构允许的轴向力 （由机床说明书查出） ，根据参考文献[2]，max1569FN 表 28-9，允许的进给量 。“.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。'“ff ②确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率   根据参考文献[2]，v mP 表 28-15，由插入法得 ，17/inm表 4732N表 ，5.69TNM表 1.5mPkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献[2]，由表 28-3， ， ，故0.8v.75lv'17/in0.871.2(/in)v表 ''0 6n rdm表 查 Z535 机床说明书，取 。实际切削速度为95/i 021n4/mi10nv 由参考文献[2]，表 28-5， ，故.06MFTk 473.65()FN 5.94.8Tm ③校验机床功率  切削功率 为mP '/)MPnk表（ 1.2(5/26)1.05WkW 机床有效功率 ' 4.0.83E mkkP 故选择的钻削用量可用。即 ， ， ，02dm./fr195/inr14/inv 相应地 ， ，516FN54.8T.0mPkW 切削工时  被切削层长度 ：l7 刀具切入长度 ：1 无锡职业技术学院毕业设计 11 12(1~)107.42rDlctgkctgm 刀具切出长度 ：   取l42l32 走刀次数为 1 机动时间 ：2jt78.1.08in0395jLnf 查参考文献[1]，表 2.5-41 工步辅助时间为：1.76min 2.5.4 工序 4：扩 Φ25H7 的通孔 加工机床为 Z535 立式钻床。扩孔钻为 Ø24.7mm 标准高速钢扩孔钻； 确定扩孔切削用量 ①确定进给量   根据参考文献[2]，表 28-31，有f 。根据 Z535 机床说明书，取f::表 （ 0.78） m/r0.7=49.56m/r =0.57mm/r。 ②确定切削速度 及  根据表 28-33，取 。修正系数：vn2/inv表 ，0.8mvk .71.02(1.509)ppRavak根 据 故 '25/in/min表' '01)nd表 （ (24.7)86/minr 查机床说明书，取 。实际切削速度为275/ir 30v 34.75/i10./ir 切削工时 被切削层长度 ：l8m 刀具切入长度 ，有：11 24.7(~)120.8632rDdlctgkctgm 刀具切出长度 ：   取2lm1l32 走刀次数为 1 机动时间 ：2jt7830.54in.jLfn 查参考文献[1]，表 2.5-41 工步辅助时间为：1.16min 无锡职业技术学院毕业设计 12 2.5.5 工序 5：铰 Φ25H7 的通孔 加工机床为 Z535 立式钻床。铰刀为 Ø25mm 标准高速铰刀。 确定铰孔切削用量 ①确定进给量   根据表 28-36， ，按该表注 4，进给量f 1.3~26fm表 取小植。查 Z535 说明书，取 。1.6/fmr ②确定切削速度 及   由表 28-39，取 。由表 28-3，得修vn8./inv表 正系数 ，  0.8Mvk0.9pavk254.7(/0125.)pRa根 据 故 '8.2/min.7.14/minv表 ' '01()d表 ()(25)9./minr 查 Z535 说明书，取 ，实际铰孔速度/ir 30v 3250/i17.8/ir 切削工时 被切削层长度 ：l78m 刀具切入长度 ，101 254.(~)120.92rDdlctgkctgm 刀具切出长度 ：   取2ll32 走刀次数为 1 机动时间 ：3jt78.093.5in61jLnf 查参考文献[1]，表 2.5-41 工步辅助时间为：1.51min 该工序的加工机动时间的总和是 ：  jt.084.52.14minj 2.5.6 工序 6：粗铣 a、b 面 机床：X5028 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）   齿数dwZ ①粗铣 a 面 铣削深度 :3pm 每齿进给量 ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73，取f 0.15/fam 铣削速度 ：参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81，取V 6/Vs 机床主轴转速 ： ，取n0160287/in3.4Vrd3inr 无锡职业技术学院毕业设计 13 实际铣削速度 ：V03.1406.28/dnms 进给量 ：f .5/.5/ffaZ 工作台每分进给量 ：m.3infs ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81,a a240 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l 9lm 刀具切入长度 ：1D)~1((5.02 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 机动时间 ：jt12940.21in63jmlf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：2.03min ②粗铣 b 面 同样的铣削深度 ap3 每齿进给量 ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73，取f 0.15/famZ 铣削速度 ：参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81，取V 6/Vs 机床主轴转速 ： ，n0160287/in3.4Vrd 取 30/mir 实际铣削速度 ：0.106.28/nms 进给量 ：fV.543/.5/ffaZ 工作台每分进给量 ：m10.630infVs ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81,a ma24 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知ll 刀具切入长度 ：1D)3~1((5.02 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 机动时间 ：jt12340.12min6jmlf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.52min 无锡职业技术学院毕业设计 14 2.5.7 工序 7：粗铣 Φ60H12 孔的两面 机床：X6022 型卧式铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为 14)，材料： ， ，齿数15YT20Dm ，为粗齿铣刀。20Z 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度 ：pa2m 每齿进给量 ：根据参考文献[3]表 2.4-73，取 铣削速度 ：f 0.15/faZV 参照参考文献[3] 表 2.4-81，取 .54/Vs 机床主轴转速 ：n ，102.602.8/in314Vnrd 按照参考文献[3]表 3.1-74      45mn 实际铣削速度 ：    v3.12.56/00ds 进给量 ：       fV.524/1./ffaZn 工作台每分进给量 ：    m.73infVs ：根据参考文献[3] 表 2.4-81,a ma60 切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 82l 刀具切入长度 ：1210.5()(1~3lDa20.5(06)(1~37.6m 刀具切出长度 ：取lm 走刀次数为 1 机动时间 ：jt287.62.in35jf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.57min 2.5.8 工序 8：精铣 Φ60H12 孔的两面 机床：X6022 型卧式铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为 )，材料： ， ，齿0.516215YT20Dm 数 Z=25，为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm 铣削深度 ：pa1.0m 每齿进给量 ：根据参考文献[3]表 2.4-73，取 铣削速度 ：f 0.12/faZV 参照参考文献[3] 表 2.4-81，取 3.2/Vs 无锡职业技术学院毕业设计 15 机床主轴转速 ：n ，103.2605.7/min14Vrd 按照参考文献[3]表 3.1-31    1n 实际铣削速度 ：v.30.24/06ds 进给量 ：fV.125/15./ffaZnm 工作台每分进给量 ： m.9infVs 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 8l 刀具切入长度 ：精铣时110lD 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 机动时间 ：2jt12820.31min9jmlf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.94min 2.5.9 工序 9：粗镗下端 Φ60H12 的孔 机床：卧式镗床 618T 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT 切削深度 ： ，毛坯孔径 。pa2.5m04dm 进给量 ：根据参考文献[3]表 2.4-66，刀杆伸出长度取 ，切削深度为f 20 =2.5mm。因此确定进给量 。Fa./fr 切削速度 ：参照参考文献[3]表 2.4-9 取V./14/inVs 机床主轴转速 ：n ，101489.26/min3.5rd 按照参考文献[3]表 3.1-41 取 10 实际切削速度 ：v.2.83/106ns 工作台每分钟进给量 ：   mf0.10/infm 被切削层长度 ：l2 刀具切入长度 ：     1 2.5(~3)6.3pratgktg 刀具切出长度 ：  取2l5l42 无锡职业技术学院毕业设计 16 行程次数 ：i1 机动时间 ：jt216.340.1minjmlf 查参考文献[1]，表 2.5-37 工步辅助时间为：2.61min 2.5.10 工序 10：半精镗下端孔到 Φ60H12 机床：卧式镗床 618T 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT 切削深度 ：pa0.5m 进给量 ：根据参考文献[3]表 2.4-66，刀杆伸出长度取 ，切削深度为f m20 = 。因此确定进给量Fa0.5m.1/fr 切削速度 ：参照参考文献[3]表 2.4-9，取V3.18/9./inVs 机床主轴转速 ：n ，取0190.812./min3.45rd0/ir 实际切削速度 ，：  v.93.9/06dns 工作台每分钟进给量 ：mf.150/inf 被切削层长度 ：l12 刀具切入长度 ： .(~3)2.87pramtgktg 刀具切出长度 ：   取2l5l42 行程次数 ：i1 机动时间 ：jt21.870.16injmlf 所以该工序总机动工时 023mijt 查参考文献[1]，表 2.5-37 工步辅助时间为：1.86min 2.5.11 工序 11：粗铣 16H11 的槽 机床：X6022 型卧式铣床 刀具：错齿三面刃铣刀 切削深度 ：pa7m 根据参考文献查[1]表 4.4-8 有： 刀具的直径 D=80mm，刀具的齿数 Z=14，刀具的宽度 L=14mm。 无锡职业技术学院毕业设计 17 查[2]表 2.4-76 得： 进给量 ,根据参考文献[3]表 查得切削速度0.6/famz302 ，24/inV 机床主轴转速 ： ，12495./min3.80Vrd 按照参考文献[2]表 3.1-74 取  实际切削速度 ：v.10.4/6Dns 进给量 ：fV0.495/.3/ffaZm 机床工作台每分进给量 ：m 1.3/7.8/inmfs 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 0l 刀具切入长度 ：1 10.5(~2)lD =42mm 刀具切出长度 ：取2lm 走刀次数为 1 机动时间 ：   jt129041.68min7.jmlf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.92min 2.5.12 工序 12：半精铣 16H11 的槽 机床：X6022 型卧式铣床 刀具：错齿三面刃铣刀 刀具直径 D=80，齿数 Z=14，宽度 L=16。 切削深度 ：pa1m 根据参考文献[2]表 查得：进给量 ,根据参考文献[3]2.4760.12/famz 表 查得切削速度 ，3023/inV 机床主轴转速 ：n ，1091.5/i.480rd 按照参考文献[3]表 3.1-74 取 n 无锡职业技术学院毕业设计 18 实际切削速度 ：v3.148095.4/06Dnms 进给量 ：fV.2/2./ffaZ 工作台每分进给量 ： m.1.6infVs 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 90l 刀具切入长度 ：1 10.5(~2)lD =42mm 刀具切出长度 ：取2lm 走刀次数为 1 机动时间 ：   jt12904.8min5.6jmlf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.41min    本工序机动时间 12.8042.ijjtt 2.5.13 工序 13：钻 Φ20.50 的孔 机床：Z535 立式钻床 刀具： 20.50 直柄短麻花钻 确定钻削用量 确定进给量   根据参考文献[2]，表 28-10 可查出 ，f 0.47~.5/fmr表 查 Z535 立式钻床说明书，取 。.43/fmr 根据参考文献[2]表 28-8，钻头强度所允许是进给量 。由于机床'1./f 进给机构允许的轴向力 （由机床说明书查出） ，根据参考文献[2]，max15690FN 表 28-9，允许的进给量 。“.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。'“ff 确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率   根据参考文献[2]，v mP 表 28-15，由插入法得 ，17/inm表 4732N表 ，5.69TNM表 1.5mPkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献[2]，由表 28-3， ， ，故0.8v.75lv'17/in0.871.2(/in)v表 ''0 74.3/i.5n rdm表 无锡职业技术学院毕业设计 19 查 Z535 机床说明书，取 。实际切削速度为175/minr 02.1.26/in10dnv 由参考文献[2]，表 28-5， ，故0MFTk 473.651()FN 5.94.8T 校验机床功率  切削功率 为mP '/)mMPnk表（ 1.2(5/26)1.05WkW 机床有效功率 ' 4.0.83E mkkP 故选择的钻削用量可用。即 ， ， ，02.5dm./fr175/inr1.2/minv 相应地 ， ，16FN4.8T.0mPkW 切削工时  被切削层长度 ：l32 刀具切入长度 ：1 1 0.5(~)126.92rDlctgkctg 刀具切出长度 ：   取lm42ml32 走刀次数为 1 机动时间 ：2jt36.90.5in17jLnf 查参考文献[1]，表 2.5-41 工步辅助时间为：1.58min 2.5.14 工序 14：攻 M22×1.5 的螺纹 机床：Z535 立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（ ）21.5M 进给量 ：由于其螺距 ,因此进给量f mprmf/5.1 切削速度 ：参照《机械加工工艺手册》表 2.4-105，取Vin/8./14.0sm 机床主轴转速 ： ，取018.12.5/in34Vrd130/inr 无锡职业技术学院毕业设计 20 丝锥回转转速 ：取0n130/minnr 实际切削速度 ：  V.42130.5/6dms 被切削层长度 ：l32 刀具切入长度 ：1.5 刀具切出长度 ：2l0 走刀次数为 1 机动时间 ：jt 12034.52.037min1j lfnf 查参考文献[1]，表 2.5-41 工步辅助时间为：1.33min 2.5.15 工序 15：铣开 Φ60H12 的孔 机床：X6022 型卧式铣床 刀具：中齿锯片铣刀 刀具直径 D=80mm，齿数 Z=32，宽度 L=4mm。 切削深度 ：pa12m 根据参考文献[2]表 查得：进给量 ,根据参考文献[3].4760.6/famz 表 查得切削速度 ，3020/inV 机床主轴转速 ：n ，129./i3.48rd 按照参考文献[3]表 3.1-74 取 80n 实际切削速度 ：v.1.3/06Dnms 进给量 ：fV.3280/.5/ffaZ 工作台每分进给量 ： m.1.6infVs 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， ll 刀具切入长度 ：1 10.5(~2)lD =41mm 刀具切出长度 ：取2lm 走刀次数为 1 机动时间 ：   jt128410.8min53.6jmlf 查参考文献[1]，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.59min   无锡职业技术学院毕业设计 21 2.6 本章小结 本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查 阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比 较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再 查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它 的一值。算切削速度、机动时间等。 无锡职业技术学院毕业设计 22 3 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此拔叉零件时， 需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计镗孔夹具、铣槽夹具及钻顶面螺纹底 孔夹具各一套。 3.1 镗孔夹具设计 3.1.1 问题的提出 本夹具是用来镗此拔叉下端 60H12 的孔,零件图中此孔与 25H7 的孔中心 距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工,因此本工序加工时要考虑如何提高 劳动生产率,降低劳动强度,重点是保证加工精度的问题. 3.1.2 夹具的设计 ①定位基准的选择 因为 25H7 的孔与此孔有公差要求,所以应以这个长通孔为主要定位基准。 由于铸件的公差要求较大,利用 60H12 的孔的左侧面作为辅助定位基准。在小孔 处采用移动压板对零件进行夹紧。在 60H12 的孔旁边有筋板的缘故，有足够的 强度，可以进行直接的镗削，能保证加工精度。 ②定位元件及夹紧元件的选择 据上面所述，查参考文献[1]，选用固定式定位销（长销）穿过 25H7 的孔。 由于此孔两侧面没加工，故用定位块进行支承。这样一销一面就限制了五个自由 度，最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度，即一面两销定 位。这样就可以完全定位了。 图 3.1 固定式定位销（GB2203-80） 无锡职业技术学院毕业设计 23 夹紧元件选用压板，由于压板种类很多，当选用转动压板时，其行程不够， 选用 U 型压板又不合适，故在充分比较分析的情况下，选用移动压板，其夹紧可 靠、操作方便，在很多地方都有用到。 图 3.2 移动压板（GB2175-80） ③切削力及夹紧力计算 镗刀材料： （机夹单刃硬质合金镗刀） ，机床为：T685YT 由参考文献[3]，表 1-12 选择刀具的几何参数为： 30k粗 6k精 105s4 1）粗镗： 由参考文献[12]，查表 可得：32 圆周切削分力公式：             PpCKfaF75.09 2.5pam0./fr ckpospKK 查表 得：   取  41nmHB)15(1754.0n ∴ 0.47()65nmpB 由表 可得参数：   62.8kp .opK.1sp0.rpK ∴ 10105cpkopsrKK ∴ 0.75.75992. .6CPFaf N 同理：径向切削分力公式 ：       PpPfaF759.3 式中参数：    .3kp .ops.1rp ∴ 1060234pmosr ∴ 0.975.907532867pPFafK 无锡职业技术学院毕业设计 24 轴向切削分力公式 ：            Ppf KfaF4.051 式中参数：    0.78kpKo.65sp0.1rp ∴ .6784fmosrp ∴ .40.4512319.pPFaf N 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利 的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以 安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： FKW 安全系数 K 可按下式计算， 6543210 式中： 为各种因素的安全系数，见参考文献[12]表 可得：  6~ 12 01.301.87C 26P 1.2.5fK 所以，有： 87543CWFN .62.1.P 13982Kf 2）半精镗： 同理，圆周切削分力公式： PpCK