產(chǎn)品型號(hào) CA6140 零件圖號(hào) T001江南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 車(chē)床 零件名稱 撥叉 831007 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào)金工 Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù)鑄 件 160×73×40.5 2 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床 Z535 1 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液專用鉆夾具工序工時(shí) (分)工位器具編號(hào) 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件1 塞規(guī)主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 以毛坯底邊為基準(zhǔn)， 鉆 Ф20 孔 600 0.42 0.8 50 1 4.2s2 擴(kuò)孔至 Ф21.8 670 12 1.8 1.8 1 11s3 鉸孔至 Ф22 +00.021，保證孔的粗糙度高速鋼麻花鉆，高速鋼擴(kuò)刀，硬質(zhì)合金鋼鉸刀，游標(biāo)卡尺，塞規(guī)，專用夾具590 10 0.9 0.2 1 13s4設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期產(chǎn)品型號(hào) CA6140 零件圖號(hào) T001機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品名稱 車(chē)床 零件名稱 撥叉 共 1頁(yè)第 1頁(yè)材料牌號(hào) HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 160x73x54每毛坯可制件數(shù)2 每臺(tái)件數(shù) 1 備注工時(shí)工序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工藝裝備 準(zhǔn)終 單件1 銑 粗銑、半精銑 φ40mm 圓柱的上端面 X51 立式銑床銑平面專用夾具、硬質(zhì)合金端銑刀、游標(biāo)卡尺2 鉆、擴(kuò)、鉸鉆、擴(kuò)、鉸兩端 φ22mm 孔至圖樣尺寸 Z525 立式鉆床鉆孔專用夾具、莫氏錐柄麻花鉆、錐柄擴(kuò)孔鉆、錐柄機(jī)用鉸刀3 鏜 粗鏜、半精鏜 φ55mm 孔至圖樣尺寸 T616 臥式鏜床 高速鋼鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺4 銑 粗、半精銑 φ73mm 上臺(tái)階孔 X51 立式銑床 銑平面專用夾具、直柄立銑刀、游標(biāo)卡尺5 銑 粗、半精銑 φ73mm 下臺(tái)階孔 X51 立式銑床 銑平面專用夾具、直柄立銑刀、游標(biāo)卡尺6 銑 銑斷保證圖樣尺寸 X61 臥式銑床 錯(cuò)齒三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具7 鉆 鉆螺紋孔 M8 Z353 立式鉆床 高速鋼麻花鉆鉆頭、專用夾具8 攻 攻螺紋孔 M8 攻絲機(jī) 高速鋼絲錐、塞規(guī)、專用夾具9 鉆 鉆 φ8mm 的錐銷(xiāo)孔至一半，裝配時(shí)再鉆鉸 Z535 立式鉆床高速鋼麻花鉆頭、專用夾具、高速鋼鉸刀10 去毛刺，倒角 鉗工臺(tái) 平銼刀11 檢查描圖描校底圖號(hào)裝訂號(hào)標(biāo)記處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“CA6140 車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具設(shè)計(jì)者：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2年 6 月 23 日 江南大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目： 設(shè)計(jì)“CA6140 車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具內(nèi)容：1. 零件圖 1 張 2. 毛坯圖 1 張33. 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1 張（或機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1 套）4. 夾具裝配圖 1 張5. 夾具體零件圖 1 張6. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué) 生：指 導(dǎo) 老 師：系（教研室）主任：年 6 月 23 日目錄序言 ------------------------------------------------------41、零件的分析 ---------------------------------------------441.1、零件的作用 --------------------------------------41.2、零件的工藝分析 ----------------------------------42、毛坯的確定 ---------------------------------------------52.1、選擇毛坯 ----------------------------------------52.2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 ----------------52.3、設(shè)計(jì)毛坯圖 --------------------------------------63、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) -------------------------------------------73.1、選擇定位基準(zhǔn) ------------------------------------73.2、制定工藝路線 ------------------------------------73.3、選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 --------------------------83.4、確定切削用量及基本工時(shí) --------------------------84、夾具設(shè)計(jì) -----------------------------------------------134.1、夾具設(shè)計(jì)任務(wù) ------------------------------------134.2、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ------------------------------144.3、切削力和夾緊力的計(jì)算 ----------------------------144.4、鉆床夾具圖 --------------------------------------145、設(shè)計(jì)總結(jié) -----------------------------------------------1756、參考文獻(xiàn) -----------------------------------------------17序 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。一、零 件 的 分 析（一）零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。6錐 銷(xiāo) 孔 加 工 一 半裝 配 時(shí) 鉆 鉸（二）零件的工藝分析零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求需要加工的表面：1.小孔的上端面、大孔的上下端面；2.小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔；3.大頭半圓孔；位置要求：小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉7零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、毛 坯 的 確 定（一）選擇毛坯零件材料為 HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。由表 5-1 選用鑄件尺寸公差等級(jí) CT12 級(jí)。（二）確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差“CA6140 車(chē)床撥叉”零件材料為 HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 ，查表 5-5 選用加工余量為 MA-G 級(jí)，并查表 2-4 確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量根據(jù)上述原始資料分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、外圓表面（及外表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度 CT9 即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì)的中心軸線的尺寸偏差為 120±1.25 的范圍內(nèi)。2、兩端上表面，由工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查的取其加工余量為 4mm。3、兩小孔 毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于 IT7~IT8 之間，參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》確定工序尺寸及余量：鉆孔： 2Z=21.8mm鉸孔： 2Z=0.2mm4、中間孔（及）中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)得：孔的鑄造毛坯為，的孔是在孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為 30mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》確定工序尺寸及余量：粗 銑： 2Z=16mm半精銑： 2Z=2mm8參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表 5-29、5-30 確定工序尺寸及余量：粗 鏜： 2Z=4mm半精鏜：5、螺紋孔及銷(xiāo)孔此銷(xiāo)和螺紋孔尺寸鑄造為實(shí)體。各個(gè)加工表面的鑄件加工余量如下表：加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí)加工余量 說(shuō)明兩端孔的內(nèi)表面 22mm G 孔降一級(jí)雙側(cè)加工中間孔的內(nèi)表面 55mm G 孔降一級(jí)雙側(cè)加工兩端圓柱上表面 50mm G 0.7+4/4 單側(cè)加工中間孔上臺(tái)階面 73mm 5 單側(cè)加工中間孔下臺(tái)階面 73mm 5 單側(cè)加工（三）設(shè)計(jì)毛坯圖如下圖所示：9技 術(shù) 要 求、 鑄 造 圓 角 到、 兩 件 鑄 在 一 起 ， 表 面 應(yīng) 無(wú) 夾 渣 、氣 孔 、 縮 松 、 夾 沙 等 缺 陷、 非 加 工 表 面 涂 防 銹 漆、 鑄 件 精 度 等 級(jí) 為 級(jí)分 模 面 下上三、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)（一）選擇定位基準(zhǔn)基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。（1） 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。（2）精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門(mén)的計(jì)算，此處不再重復(fù)。10（二） 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一工序Ⅰ 粗銑兩頭圓柱的端面，孔的上下端面。工序Ⅱ 半精銑兩頭圓柱的端面，孔的上下端面。工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜孔至圖樣尺寸。工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端孔至圖樣尺寸。工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。工序Ⅶ 去毛刺，檢查。2、工藝路線方案二工序Ⅰ 粗銑、半精銑圓柱的上端面。工序Ⅱ 鉆、鉸兩端孔至圖樣尺寸。工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜孔至圖樣尺寸。工序Ⅳ 粗、半精銑上臺(tái)階孔，粗、半精銑下臺(tái)階孔。工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。工序Ⅶ 去毛刺，檢查。3、工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與 Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完 Ф22mm的孔，再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工 Ф22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定11位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用 Ф22mm孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。這樣一比較最終的工藝方案為：工序Ⅰ 粗銑、半精銑 Ф40mm圓柱的上端面。工序Ⅱ 鉆、鉸兩端 Ф22mm孔至圖樣尺寸。工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜 Ф55mm孔至圖樣尺寸。工序Ⅳ 粗、半精銑上臺(tái)階孔，粗、半精銑下臺(tái)階孔。工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆 Ф8mm的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。工序Ⅶ 去毛刺，檢查。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片” 。（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇：工序ⅠⅣ均為銑平面，可采用 X51 立式銑床。工序ⅡⅥ采用立式鉆床和攻絲機(jī)。工序Ⅲ采用臥式鏜床。工序Ⅴ采用銑斷機(jī)床。2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔 ，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。4 選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5 其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（四）確定切削用量及基本工時(shí)12確定切削用量及時(shí)間定額 ：工序Ⅰ粗銑、半精銑 Ф40mm圓柱的上端面1.加工條件工件材料：HT200，HB=190~241，鑄造。加工要求：粗銑孔上端面。機(jī)床：X51 立式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀，牌號(hào) YG6。銑削寬度，深度，齒數(shù) z=10，故據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 （后簡(jiǎn)稱《設(shè)計(jì)指南》 ）取刀具直徑 do=80mm。2.切削用量銑削深度： 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇。一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度，按《設(shè)計(jì)指南》表 5-146 查得。3.計(jì)算切削速度 按《設(shè)計(jì)指南》表 5-157，然后根據(jù)選取再由公式 算得，查《設(shè)計(jì)指南》表 6-71 得機(jī)床 X51 的轉(zhuǎn)速為 n=160r/min，因此由公式 算得實(shí)際切削速度。4.校驗(yàn)機(jī)床功率 查《設(shè)計(jì)指南》 ，而機(jī)床所能提供功率為。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=2.0mm，nc=510r/min,Vfc=433mm/s，V c=450mm/s，f z=0.088mm/z。5.計(jì)算基本工時(shí)L=l+y+Δ ,y+Δ 查表為 4mm，l=3.14*28=87.9mmL=l+y+Δ=44mm，T=L/Vf=0.1min工序Ⅱ 鉆、鉸兩端 Ф22mm孔至圖樣尺寸131.加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σ b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：鉆孔至 Ф21.8mm，精鉸至 Ф22mm，保證孔壁粗糙度 Ra=1.6μm。機(jī)床：Z550 臺(tái)式鉆床。刀具：YG8 高速鋼麻花鉆 Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 、二重刃長(zhǎng)度??120?、橫刀長(zhǎng) b=1.5mm、寬 l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、 °、 °、mb5.2?? ml5.1??10?。YG8 高速鋼鉸刀 Ф22mm。30?2.計(jì)算切削用量2.1 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 f=0.47-0.57，選 0.5mm/s。 由切削手冊(cè)表 2.15 V=15mm/minNs=1000V/(3.14*21.8)=219.13mm/min由機(jī)床工藝手冊(cè)選 Z550，選取 Nw=220r/min(表 4.2-2)實(shí)際切削速度 V=3.14*21.8*220/1000=15.06m/min切削工時(shí) T=（l+l1+l2）/Nwf查工藝手冊(cè) 6.2-5 l=51，l1=7.3 l2=1-4則 T=0.57min2.2 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．min60?T2.3 鉸到 φ22 的孔查表切削速度 Vc=6m/min切削深度 ap=0.2mm進(jìn)給量 f=1.2mm/r14Ns=1000V/（3.14*22）=86.86r/min查工藝手冊(cè) 4.2-2，選 N=140r/min，實(shí)際切削速度 v=3.14*22*140/1000=9.67m/min切削工時(shí) T=（l+l1+l2）/fn=0.31min（l1=1.06，l2=0）工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜 Ф55mm孔至圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗鏜中間孔至 Ф53mm、半精鏜中間孔至 Ф54mm、精鏜中間孔至 Ф55mm。機(jī)床：T616 臥式鏜床。刀具：YG8 硬質(zhì)合金鏜刀。2.計(jì)算切削用量單邊余量 分三次切除，則 第一次 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20 查得，,3mZ?map2?取 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21 查得，取： 。rf/1 in/45r3.計(jì)算切削基本工時(shí)： sfLtm3052.1????同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次 時(shí)，進(jìn)給量 和 ，map6. map4.0?rmf/3.0?rmf/12.0?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取 64r/min，切削基本工時(shí)分別為 100s 和 80s。工序Ⅳ 粗、半精銑上臺(tái)階孔，粗、半精銑下臺(tái)階孔。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σ b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑中間孔上端面至 26mm，周徑至 Ф71mm；粗銑15中間孔下端面至 26mm，周徑至 Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；保證粗糙度Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至 24mm，周徑至 Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證 20mm,周徑至 Ф73mm，保證端面粗糙度 Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度 Ra=6.3μm。機(jī)床：X5012 臥式銑床。刀具：高速鋼立洗刀 Ф20，齒數(shù) 3。2.計(jì)算洗削用量2.1 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小， ap=1mm 2.2 查表《切削手冊(cè)》表 3.6 f z =0.04——0.03 取 0.04 查表 3.14 V c=19m/min主軸轉(zhuǎn)速 min/r5.3021?dvnws?查《工藝手冊(cè)》查表 4.2—35 選機(jī)床 5012 立式銑床查表 4.2—36 選取 n=355r/min實(shí)際切屑速度： min/0.32105????ndvw每分鐘進(jìn)給量：fm =fzznw=0.04x3x355=468.6mm/min取 f=470mm/min時(shí)間： min4.04721.59i2l1????ftmf zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。2.3 校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=4mm，n c=355r/min, V c=22.3m/min，f z=470mm/min。2.4 其他工步計(jì)算粗銑中間孔下端面至 24mm，周徑至 Ф71mm；16tm2=tm1=0.44min（各參數(shù)與粗銑中間孔上端面相同）精銑兩端小孔上端面至 50mm，精銑 ap=1mm，取主軸轉(zhuǎn)速 n=855r/min實(shí)際切屑速度： m/s8.72140x581????ndvw選取 vfc=450mm/s每齒進(jìn)給量：fzc=vfc/nz=0.053mm/z精銑中間孔上端面至 25mm 周徑至 Ф73mm，精銑 ap=1mm 取主軸轉(zhuǎn)速 n=855r/min切屑速度; min/9.653108x2????ndvw每分鐘經(jīng)給量：fm =fzznw =0.04x3x855=102.6mm/min取 fm=100mm/min(L1、L2 同粗加工，L=62x3.14=194.68)min9.0218.694i2l1????ftm精銑中間孔下端面至 25mm 周徑至 Ф73mm，各參數(shù)和精銑中間孔上端面一樣工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆 Ф8mm的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。加工要求：先鉆 Ф8mm 的錐銷(xiāo)孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時(shí)在尺寸上保證距上端面 10mm；再鉆 M8x1mm 的螺17紋孔，攻 M8x1mm 的螺紋。機(jī)床：組合機(jī)床。刀具：Ф8mm 麻花鉆、Ф7.5mm 麻花鉆、Ф8mm 的絲錐。2.計(jì)算切削用量2.1 鉆 Ф8mm 的錐銷(xiāo)孔根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.7 查得，進(jìn)給量為 ,現(xiàn)取 f=0.25mm/z，由表 2.130.26m/z-?f查得 v=14m/min，則： min/5781401rdvnws ????查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-15，取 。所以實(shí)際切削速度為：i/45rwin/69.1305481mndvw????計(jì)算切削基本工時(shí)： in084.21??nfltm2.2 鉆 M8 的螺紋孔刀具：Ф6.7mm 麻花鉆。根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.13 查得，進(jìn)給量為 現(xiàn)取0.26m/z-?ff=0.25mm/z， v=14m/min，則： min/57.61401rdvnws ????查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-15，取 。所以實(shí)際切削速度為：i/45rw18min/1.341057.6ndvw????計(jì)算切削基本工時(shí)： in067.21??nfltm2.3 攻 M8x1mm 的螺紋刀具：絲錐 M8，P=1mm切削用量選為： ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： ，按工藝smv/1.0? min/5.23814./0rdwvns??手冊(cè)選用 C325 機(jī)床選取： ，實(shí)際切削速度 V=3.14*8*220/1000=5.53r/minin/2rnw工作用時(shí)T=（l+l1+l2） /fn=0.24min工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。刀具：高速鋼盤(pán)銑刀，厚度為 4mm。機(jī)床：X61W 。2.計(jì)算切削用量查《切削手冊(cè)》表 3.3，選擇進(jìn)給量為： ,切削速度為： ，則：rmf/3.0?smv/1?min/107310rdvnws ????根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-39，取 ，故實(shí)際切削速度為：in/10rw?19smndvw/10731????查《切削手冊(cè)》表 4.2-40，剛好有 。min/40f計(jì)算切削基本工時(shí)： sfyltm1264037????工序Ⅶ 去毛刺，檢查4、夾 具 設(shè) 計(jì)（一）夾具設(shè)計(jì)任務(wù)為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng),需設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)專用夾具,并設(shè)計(jì)工序鉆、鉸兩端22 孔的專用夾具。本夾具將用于組合機(jī)床,刀具為麻花鉆。?（二）確定夾具的結(jié)構(gòu)方案1.確定定位元件底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以底面為主要定位基準(zhǔn),利用小頭孔的外圓表面為輔助定位基準(zhǔn)。2.確定導(dǎo)向裝置本工序要求對(duì)被加工孔依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸等三個(gè)工步加工,最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求,故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件?？鞊Q鉆套查表 9-10,得 2200.024,鉆套用襯套查表 9-11,得 34,鉆套螺釘查表 9-12,得 43,???查表 9-13,確定鉆套高度 H=2.05D=2.05 22=45mm。?（三）切削力及夾緊力計(jì)算20由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè) V 型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作。因此,無(wú)須再對(duì)夾緊力進(jìn)行計(jì)算。（4）鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)下圖夾具體模型：二維圖紙：21裝配三維模型：22二維裝配：23五、設(shè) 計(jì) 總 結(jié)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的系統(tǒng)性設(shè)計(jì).這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)了解得更扎實(shí)，也從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。六、參 考 文 獻(xiàn)[1]、徐嘉元，曾家駒主編《機(jī)械制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社 97.8[2]、趙家齊：《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社24[3]、李益民主編：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社[4]、艾興 肖詩(shī)綱主編.《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1994[5] 、浦林祥主編.《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1984[6]、王啟平主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》哈工大出版社 85.12[7]、東北重型機(jī)械學(xué)院主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海科學(xué)技術(shù)出版社 80.1[8]、徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 91.9[9]、 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 （教材）[10]、孫麗媛主編， 《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ，冶金工業(yè)出版社 2002[11]、 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》[12]、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》[13]、 《幾何量公差與檢測(cè)》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社產(chǎn)品型號(hào) CA6140 零件圖號(hào) T001江南大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 車(chē)床 零件名稱 撥叉 831007 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào)金工 Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù)鑄 件 160×73×40.5 2 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床 Z535 1 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液專用鉆夾具工序工時(shí) (分)工位器具編號(hào) 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件1 塞規(guī)主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 以毛坯底邊為基準(zhǔn)， 鉆 Ф20 孔 600 0.42 0.8 50 1 4.2s2 擴(kuò)孔至 Ф21.8 670 12 1.8 1.8 1 11s3 鉸孔至 Ф22 +00.021，保證孔的粗糙度高速鋼麻花鉆，高速鋼擴(kuò)刀，硬質(zhì)合金鋼鉸刀，游標(biāo)卡尺，塞規(guī)，專用夾具590 10 0.9 0.2 1 13s4設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期產(chǎn)品型號(hào) CA6140 零件圖號(hào) T001機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品名稱 車(chē)床 零件名稱 撥叉 共 1頁(yè)第 1頁(yè)材料牌號(hào) HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 160x73x54每毛坯可制件數(shù)2 每臺(tái)件數(shù) 1 備注工時(shí)工序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工藝裝備 準(zhǔn)終 單件1 銑 粗銑、半精銑 φ40mm 圓柱的上端面 X51 立式銑床銑平面專用夾具、硬質(zhì)合金端銑刀、游標(biāo)卡尺2 鉆、擴(kuò)、鉸鉆、擴(kuò)、鉸兩端 φ22mm 孔至圖樣尺寸 Z525 立式鉆床鉆孔專用夾具、莫氏錐柄麻花鉆、錐柄擴(kuò)孔鉆、錐柄機(jī)用鉸刀3 鏜 粗鏜、半精鏜 φ55mm 孔至圖樣尺寸 T616 臥式鏜床 高速鋼鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺4 銑 粗、半精銑 φ73mm 上臺(tái)階孔 X51 立式銑床 銑平面專用夾具、直柄立銑刀、游標(biāo)卡尺5 銑 粗、半精銑 φ73mm 下臺(tái)階孔 X51 立式銑床 銑平面專用夾具、直柄立銑刀、游標(biāo)卡尺6 銑 銑斷保證圖樣尺寸 X61 臥式銑床 錯(cuò)齒三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具7 鉆 鉆螺紋孔 M8 Z353 立式鉆床 高速鋼麻花鉆鉆頭、專用夾具8 攻 攻螺紋孔 M8 攻絲機(jī) 高速鋼絲錐、塞規(guī)、專用夾具9 鉆 鉆 φ8mm 的錐銷(xiāo)孔至一半，裝配時(shí)再鉆鉸 Z535 立式鉆床高速鋼麻花鉆頭、專用夾具、高速鋼鉸刀10 去毛刺，倒角 鉗工臺(tái) 平銼刀11 檢查描圖描校底圖號(hào)裝訂號(hào)標(biāo)記處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“CA6140 車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具設(shè)計(jì)者：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2年 6 月 23 日 江南大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目： 設(shè)計(jì)“CA6140 車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具內(nèi)容：1. 零件圖 1 張 2. 毛坯圖 1 張33. 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1 張（或機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1 套）4. 夾具裝配圖 1 張5. 夾具體零件圖 1 張6. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué) 生：指 導(dǎo) 老 師：系（教研室）主任：年 6 月 23 日目錄序言 ------------------------------------------------------41、零件的分析 ---------------------------------------------441.1、零件的作用 --------------------------------------41.2、零件的工藝分析 ----------------------------------42、毛坯的確定 ---------------------------------------------52.1、選擇毛坯 ----------------------------------------52.2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 ----------------52.3、設(shè)計(jì)毛坯圖 --------------------------------------63、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) -------------------------------------------73.1、選擇定位基準(zhǔn) ------------------------------------73.2、制定工藝路線 ------------------------------------73.3、選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 --------------------------83.4、確定切削用量及基本工時(shí) --------------------------84、夾具設(shè)計(jì) -----------------------------------------------134.1、夾具設(shè)計(jì)任務(wù) ------------------------------------134.2、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ------------------------------144.3、切削力和夾緊力的計(jì)算 ----------------------------144.4、鉆床夾具圖 --------------------------------------145、設(shè)計(jì)總結(jié) -----------------------------------------------1756、參考文獻(xiàn) -----------------------------------------------17序 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。一、零 件 的 分 析（一）零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。6錐 銷(xiāo) 孔 加 工 一 半裝 配 時(shí) 鉆 鉸（二）零件的工藝分析零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求需要加工的表面：1.小孔的上端面、大孔的上下端面；2.小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔；3.大頭半圓孔；位置要求：小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉7零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、毛 坯 的 確 定（一）選擇毛坯零件材料為 HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。由表 5-1 選用鑄件尺寸公差等級(jí) CT12 級(jí)。（二）確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差“CA6140 車(chē)床撥叉”零件材料為 HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 ，查表 5-5 選用加工余量為 MA-G 級(jí)，并查表 2-4 確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量根據(jù)上述原始資料分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、外圓表面（及外表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度 CT9 即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì)的中心軸線的尺寸偏差為 120±1.25 的范圍內(nèi)。2、兩端上表面，由工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查的取其加工余量為 4mm。3、兩小孔 毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于 IT7~IT8 之間，參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》確定工序尺寸及余量：鉆孔： 2Z=21.8mm鉸孔： 2Z=0.2mm4、中間孔（及）中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)得：孔的鑄造毛坯為，的孔是在孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為 30mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》確定工序尺寸及余量：粗 銑： 2Z=16mm半精銑： 2Z=2mm8參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表 5-29、5-30 確定工序尺寸及余量：粗 鏜： 2Z=4mm半精鏜：5、螺紋孔及銷(xiāo)孔此銷(xiāo)和螺紋孔尺寸鑄造為實(shí)體。各個(gè)加工表面的鑄件加工余量如下表：加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí)加工余量 說(shuō)明兩端孔的內(nèi)表面 22mm G 孔降一級(jí)雙側(cè)加工中間孔的內(nèi)表面 55mm G 孔降一級(jí)雙側(cè)加工兩端圓柱上表面 50mm G 0.7+4/4 單側(cè)加工中間孔上臺(tái)階面 73mm 5 單側(cè)加工中間孔下臺(tái)階面 73mm 5 單側(cè)加工（三）設(shè)計(jì)毛坯圖如下圖所示：9技 術(shù) 要 求、 鑄 造 圓 角 到、 兩 件 鑄 在 一 起 ， 表 面 應(yīng) 無(wú) 夾 渣 、氣 孔 、 縮 松 、 夾 沙 等 缺 陷、 非 加 工 表 面 涂 防 銹 漆、 鑄 件 精 度 等 級(jí) 為 級(jí)分 模 面 下上三、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)（一）選擇定位基準(zhǔn)基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。（1） 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。（2）精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門(mén)的計(jì)算，此處不再重復(fù)。10（二） 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一工序Ⅰ 粗銑兩頭圓柱的端面，孔的上下端面。工序Ⅱ 半精銑兩頭圓柱的端面，孔的上下端面。工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜孔至圖樣尺寸。工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端孔至圖樣尺寸。工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。工序Ⅶ 去毛刺，檢查。2、工藝路線方案二工序Ⅰ 粗銑、半精銑圓柱的上端面。工序Ⅱ 鉆、鉸兩端孔至圖樣尺寸。工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜孔至圖樣尺寸。工序Ⅳ 粗、半精銑上臺(tái)階孔，粗、半精銑下臺(tái)階孔。工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。工序Ⅶ 去毛刺，檢查。3、工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與 Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完 Ф22mm的孔，再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工 Ф22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定11位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用 Ф22mm孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。這樣一比較最終的工藝方案為：工序Ⅰ 粗銑、半精銑 Ф40mm圓柱的上端面。工序Ⅱ 鉆、鉸兩端 Ф22mm孔至圖樣尺寸。工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜 Ф55mm孔至圖樣尺寸。工序Ⅳ 粗、半精銑上臺(tái)階孔，粗、半精銑下臺(tái)階孔。工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆 Ф8mm的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。工序Ⅶ 去毛刺，檢查。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片” 。（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇：工序ⅠⅣ均為銑平面，可采用 X51 立式銑床。工序ⅡⅥ采用立式鉆床和攻絲機(jī)。工序Ⅲ采用臥式鏜床。工序Ⅴ采用銑斷機(jī)床。2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔 ，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。4 選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5 其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（四）確定切削用量及基本工時(shí)12確定切削用量及時(shí)間定額 ：工序Ⅰ粗銑、半精銑 Ф40mm圓柱的上端面1.加工條件工件材料：HT200，HB=190~241，鑄造。加工要求：粗銑孔上端面。機(jī)床：X51 立式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀，牌號(hào) YG6。銑削寬度，深度，齒數(shù) z=10，故據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 （后簡(jiǎn)稱《設(shè)計(jì)指南》 ）取刀具直徑 do=80mm。2.切削用量銑削深度： 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇。一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度，按《設(shè)計(jì)指南》表 5-146 查得。3.計(jì)算切削速度 按《設(shè)計(jì)指南》表 5-157，然后根據(jù)選取再由公式 算得，查《設(shè)計(jì)指南》表 6-71 得機(jī)床 X51 的轉(zhuǎn)速為 n=160r/min，因此由公式 算得實(shí)際切削速度。4.校驗(yàn)機(jī)床功率 查《設(shè)計(jì)指南》 ，而機(jī)床所能提供功率為。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=2.0mm，nc=510r/min,Vfc=433mm/s，V c=450mm/s，f z=0.088mm/z。5.計(jì)算基本工時(shí)L=l+y+Δ ,y+Δ 查表為 4mm，l=3.14*28=87.9mmL=l+y+Δ=44mm，T=L/Vf=0.1min工序Ⅱ 鉆、鉸兩端 Ф22mm孔至圖樣尺寸131.加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σ b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：鉆孔至 Ф21.8mm，精鉸至 Ф22mm，保證孔壁粗糙度 Ra=1.6μm。機(jī)床：Z550 臺(tái)式鉆床。刀具：YG8 高速鋼麻花鉆 Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 、二重刃長(zhǎng)度??120?、橫刀長(zhǎng) b=1.5mm、寬 l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、 °、 °、mb5.2?? ml5.1??10?。YG8 高速鋼鉸刀 Ф22mm。30?2.計(jì)算切削用量2.1 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 f=0.47-0.57，選 0.5mm/s。 由切削手冊(cè)表 2.15 V=15mm/minNs=1000V/(3.14*21.8)=219.13mm/min由機(jī)床工藝手冊(cè)選 Z550，選取 Nw=220r/min(表 4.2-2)實(shí)際切削速度 V=3.14*21.8*220/1000=15.06m/min切削工時(shí) T=（l+l1+l2）/Nwf查工藝手冊(cè) 6.2-5 l=51，l1=7.3 l2=1-4則 T=0.57min2.2 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．min60?T2.3 鉸到 φ22 的孔查表切削速度 Vc=6m/min切削深度 ap=0.2mm進(jìn)給量 f=1.2mm/r14Ns=1000V/（3.14*22）=86.86r/min查工藝手冊(cè) 4.2-2，選 N=140r/min，實(shí)際切削速度 v=3.14*22*140/1000=9.67m/min切削工時(shí) T=（l+l1+l2）/fn=0.31min（l1=1.06，l2=0）工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜 Ф55mm孔至圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗鏜中間孔至 Ф53mm、半精鏜中間孔至 Ф54mm、精鏜中間孔至 Ф55mm。機(jī)床：T616 臥式鏜床。刀具：YG8 硬質(zhì)合金鏜刀。2.計(jì)算切削用量單邊余量 分三次切除，則 第一次 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20 查得，,3mZ?map2?取 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21 查得，?。?。rf/1 in/45r3.計(jì)算切削基本工時(shí)： sfLtm3052.1????同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次 時(shí)，進(jìn)給量 和 ，map6. map4.0?rmf/3.0?rmf/12.0?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取 64r/min，切削基本工時(shí)分別為 100s 和 80s。工序Ⅳ 粗、半精銑上臺(tái)階孔，粗、半精銑下臺(tái)階孔。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σ b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑中間孔上端面至 26mm，周徑至 Ф71mm；粗銑15中間孔下端面至 26mm，周徑至 Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；保證粗糙度Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至 24mm，周徑至 Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證 20mm,周徑至 Ф73mm，保證端面粗糙度 Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度 Ra=6.3μm。機(jī)床：X5012 臥式銑床。刀具：高速鋼立洗刀 Ф20，齒數(shù) 3。2.計(jì)算洗削用量2.1 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小， ap=1mm 2.2 查表《切削手冊(cè)》表 3.6 f z =0.04——0.03 取 0.04 查表 3.14 V c=19m/min主軸轉(zhuǎn)速 min/r5.3021?dvnws?查《工藝手冊(cè)》查表 4.2—35 選機(jī)床 5012 立式銑床查表 4.2—36 選取 n=355r/min實(shí)際切屑速度： min/0.32105????ndvw每分鐘進(jìn)給量：fm =fzznw=0.04x3x355=468.6mm/min取 f=470mm/min時(shí)間： min4.04721.59i2l1????ftmf zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。2.3 校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=4mm，n c=355r/min, V c=22.3m/min，f z=470mm/min。2.4 其他工步計(jì)算粗銑中間孔下端面至 24mm，周徑至 Ф71mm；16tm2=tm1=0.44min（各參數(shù)與粗銑中間孔上端面相同）精銑兩端小孔上端面至 50mm，精銑 ap=1mm，取主軸轉(zhuǎn)速 n=855r/min實(shí)際切屑速度： m/s8.72140x581????ndvw選取 vfc=450mm/s每齒進(jìn)給量：fzc=vfc/nz=0.053mm/z精銑中間孔上端面至 25mm 周徑至 Ф73mm，精銑 ap=1mm 取主軸轉(zhuǎn)速 n=855r/min切屑速度; min/9.653108x2????ndvw每分鐘經(jīng)給量：fm =fzznw =0.04x3x855=102.6mm/min取 fm=100mm/min(L1、L2 同粗加工，L=62x3.14=194.68)min9.0218.694i2l1????ftm精銑中間孔下端面至 25mm 周徑至 Ф73mm，各參數(shù)和精銑中間孔上端面一樣工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，攻 M8 的螺紋 ，鉆 Ф8mm的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，裝配時(shí)再鉆通。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。加工要求：先鉆 Ф8mm 的錐銷(xiāo)孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時(shí)在尺寸上保證距上端面 10mm；再鉆 M8x1mm 的螺17紋孔，攻 M8x1mm 的螺紋。機(jī)床：組合機(jī)床。刀具：Ф8mm 麻花鉆、Ф7.5mm 麻花鉆、Ф8mm 的絲錐。2.計(jì)算切削用量2.1 鉆 Ф8mm 的錐銷(xiāo)孔根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.7 查得，進(jìn)給量為 ,現(xiàn)取 f=0.25mm/z，由表 2.130.26m/z-?f查得 v=14m/min，則： min/5781401rdvnws ????查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-15，取 。所以實(shí)際切削速度為：i/45rwin/69.1305481mndvw????計(jì)算切削基本工時(shí)： in084.21??nfltm2.2 鉆 M8 的螺紋孔刀具：Ф6.7mm 麻花鉆。根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.13 查得，進(jìn)給量為 現(xiàn)取0.26m/z-?ff=0.25mm/z， v=14m/min，則： min/57.61401rdvnws ????查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-15，取 。所以實(shí)際切削速度為：i/45rw18min/1.341057.6ndvw????計(jì)算切削基本工時(shí)： in067.21??nfltm2.3 攻 M8x1mm 的螺紋刀具：絲錐 M8，P=1mm切削用量選為： ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： ，按工藝smv/1.0? min/5.23814./0rdwvns??手冊(cè)選用 C325 機(jī)床選?。?，實(shí)際切削速度 V=3.14*8*220/1000=5.53r/minin/2rnw工作用時(shí)T=（l+l1+l2） /fn=0.24min工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸1. 加工條件工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。刀具：高速鋼盤(pán)銑刀，厚度為 4mm。機(jī)床：X61W 。2.計(jì)算切削用量查《切削手冊(cè)》表 3.3，選擇進(jìn)給量為： ,切削速度為： ，則：rmf/3.0?smv/1?min/107310rdvnws ????根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-39，取 ，故實(shí)際切削速度為：in/10rw?19smndvw/10731????查《切削手冊(cè)》表 4.2-40，剛好有 。min/40f計(jì)算切削基本工時(shí)： sfyltm1264037????工序Ⅶ 去毛刺，檢查4、夾 具 設(shè) 計(jì)（一）夾具設(shè)計(jì)任務(wù)為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng),需設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)專用夾具,并設(shè)計(jì)工序鉆、鉸兩端22 孔的專用夾具。本夾具將用于組合機(jī)床,刀具為麻花鉆。?（二）確定夾具的結(jié)構(gòu)方案1.確定定位元件底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以底面為主要定位基準(zhǔn),利用小頭孔的外圓表面為輔助定位基準(zhǔn)。2.確定導(dǎo)向裝置本工序要求對(duì)被加工孔依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸等三個(gè)工步加工,最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求,故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件?？鞊Q鉆套查表 9-10,得 2200.024,鉆套用襯套查表 9-11,得 34,鉆套螺釘查表 9-12,得 43,???查表 9-13,確定鉆套高度 H=2.05D=2.05 22=45mm。?（三）切削力及夾緊力計(jì)算20由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè) V 型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作。因此,無(wú)須再對(duì)夾緊力進(jìn)行計(jì)算。（4）鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)下圖夾具體模型：二維圖紙：21裝配三維模型：22二維裝配：23五、設(shè) 計(jì) 總 結(jié)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的系統(tǒng)性設(shè)計(jì).這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)了解得更扎實(shí)，也從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。六、參 考 文 獻(xiàn)[1]、徐嘉元，曾家駒主編《機(jī)械制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社 97.8[2]、趙家齊：《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社24[3]、李益民主編：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社[4]、艾興 肖詩(shī)綱主編.《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1994[5] 、浦林祥主編.《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1984[6]、王啟平主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》哈工大出版社 85.12[7]、東北重型機(jī)械學(xué)院主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 80.1[8]、徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 91.9[9]、 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 （教材）[10]、孫麗媛主編， 《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ，冶金工業(yè)出版社 2002[11]、 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》[12]、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》[13]、 《幾何量公差與檢測(cè)》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社