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1、拨叉831003加工工艺及铳尺寸18H11槽夹具设计(第1篇)目录设计任务书一、零件的分析(3)二、工艺规程设计(3)(一)、确定毛坯的制造形式(3)(二)、基面的选择(3)(三)、制订工艺路线(3)(四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺才的确定(4)(五)、确定切削用量及基本工时(5)三、夹具设计(11)四、参考文献(13)设计任务书设计题目：制定拨叉831003零件的加工工艺，设计铳尺寸18H11槽的铳床夹具设计要求：1.中批生产；2.尽量选用通用设备。设计内容：1.填写设计任务书；2 .制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工艺过程卡和工序卡各一张；3 .设计指导教师指定的工序夹具，绘制全
2、套夹具图纸，要求用计算机绘图；4 .编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写，要求打印文稿。零件的分析(-)零件的工艺分析拨叉这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如下：1 .以025mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：025H7mm的1六齿花键孔及倒角，尺寸为80mm与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。2 .与025mm花键孔平行的表面。这一组加工表面包括：与花键孔中心轴线相距22mm的上表面，与上表面垂直的二个M8通孔和一个05锥孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：1 .上表
3、面与025mm花键孔中心线平行度为0.10mm；2 .18H11通槽两侧面与与025mm花键孔中心线的垂直度为0.08mmo由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，我们可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具进行另一组表面的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计(-)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性,零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。(二)基面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更
4、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：以上下表面和两侧面作为粗基准，以消除三个自由度，用以消除W三个自由度，达到完全定位。对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基准。()制订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得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。1 .工艺路线方案一工序I铳端面。工序钻、扩花键底孔022mm。工序In内花键孔倒角。工序IV拉花键孔。工序V铳上、下表面。工序VI钻2M8孔，05mm锥
5、孔。工序Vn铳通槽18H1.1.mm。工序VI1.1.攻螺纹2M8。工序IX去毛刺。工序X检查。2 .工艺路线方案二工序I铳端面。工序H钻、扩花键底孔022mm。工序In内花键孔倒角。工序IV铳上、下表面。工序V钻2M8孔，05mm锥孔。工序V1.铳通槽18HI1.nI1.n。工序Vn拉花键孔。工序Vn1.攻螺纹2M8。工序IX去毛刺。工序X检查。工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先拉花键孔，再以该花键孔为基准加工其余平面；方案二是先加工上下面，再加工花键孔。两相比较可以看出，方案一可以避免加工上表面和槽的设计基准和加工基准不重合的问题，而方案而不能，所以选用方案一作为
6、零件的加工工序。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件材料为HT200,毛坯重量约为1.OOKg,生产类型为中批生产，采用金属砂型铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 .铳端面考虑左端面的粗糙度Ra为3.2,参照机械制造工艺设计手册一一以下简称“手册”，表143,确定工序尺寸为Z=3.0mm,其中粗加工的加工余量Z=2.0mm,精加工的加工余量Z=1.Ommo右端面没有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0mm。2 .花键孔(6-025H7022H126H11),要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。内孔022H
7、12mm：钻孔：020mm扩钻：022mm2Z=2.0mm拉花键孔（6-025H7022H126H11）花键孔要求外径定心，花键内径拉削时的加工余量为孔的公差0.17mio3 .铳表面根据“手册”表149,取上表面的机械加工余量为4.0mm,下表面的余量为3.0rnio粗铳上表面精铳上表面的台阶面粗铳下表面4.铳通槽18HI1.nim粗铳16mm半精铳18mm毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。Z=3.0mmZ-1.0nunZ-3.0mm2Z=4.0mm2Z-2.0mm（五）确定切削用量及基本工时工序I:铳端面。1）粗铳左端面f=0.25mmZ（表3-28）V=0.35ms（21mmin）（表3-
8、30）采用高速三面刃铳刀，d,#=175mm,齿数Z=I6。1000v_ 1000x0.35dw - 3.14x175=0.637rs(38.2rmin)按机床选取n“=31.5rmin=0.522rs(表417)故实际切削速度V二=0.29ms1000切削工时1.=75mm,1.1=175mm,I2=3mmJ+ 1.+12mnWS.2s=Z02minafZ 0.5220.25162）粗铳右端面粗铳右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铳左端面的切削用量相同。切削工时1.=45mm,1.1=175mm,I2=3mm上j=451753=1068s=1.78minnwaf-Z0.5220.2516
9、3）精铳左端面/=0.1 Omm/Z俵3-28)V=0.30ms(18mmin)(表3-30)采用高速三面刃铳刀，d”.=I75mm,齿数Z=I6。1000V 1000x0.30dw3.14x175=0.546rs(32.76rmin)按机床选取nm.=31.5rmin=0.522rs(表417)K.d.n故实际切削速度V=0.29ms1000切削工时1.=75mm,1.1=175mm,I2=3mmrnwafZS=302.92s=5.05min0.5220.1016工序II：钻、扩花键底孔1）钻孔02Ommf=0.75mmrK.=0.750.95=0.71mm/s俵3-38)V=0.35ms(
10、21m/min)(表342)1000v10000.35UCz”.、n=5.57rs(334rmn)Sdw3.14x20按机床选取n.=338rmin=5.63rs故实际切削速度冗dnV=-=0.35msIOOO切削工时1.=80mm,I1=10mm,12=2mmmrw80+10+2=23s(04min)5.630.712)扩孔022mmf=1.07(表354)V=0.175ms(10.5mmin)3.14x22=2.53rs(151.8rmin)1000v1.()000.175n=SdW按机床选取nw.=136rmin=2.27rs.ri.n故实际切削速度V=嬴、=0.16ms切削工时1=8O
11、mm,1.1.=3mm,1.2=1.5mmJ+1.+匕=80+3+1,5=35s(0.6min)mnw2.27x1.07工序in：倒角1.O715of=0.05r(表317)V=0.516ms(参照表321)1000v10000.516rCy-1.、nc=6.3rs(378rmn)Sdw3.14x26按机床选取n1.v.=380rmin=6.33rs切削工时1.=2.0mm,I1=2.5mm,1+112.0+2.514tm=-=14s（0.2nw6.330.05工序W：拉花键孔单面齿升0.05mm（表386）v=0.06ms（3.6mmin）（表388）切削工时（表721）IOOoUsZ式中:
12、h单面余量1.5mm(由022mm-025mm)；1拉削表面长度80mm；一考虑标准部分的长度系数，取1.20；K考虑机床返回行程的系数，取1.40；V切削速度3.6mmin;Ss拉刀同时工作齿数Z=1.tot拉刀齿距，t=(1.25-1.5)1.=1.3580=12mm.Z=1.t=8012h6齿1.5801.201.40.t=0.15mn10003.60.066工序V：铳上、下表面1)粗铳上表面的台阶面z=0.15mmZ(表328)V=0.30ms(18mmin)(表3-30)采用高速三面刃铳刀，dw=175mm,齿数Z=I6。按机床选取n1.v=30rmin=0.5rs（表417）H.d
13、n故实际切削速度V=嬴=0.27ms切削工时1.=80mm,11=175mm,I2=3mm=1 + 1.+1. = m-nwfZ80+ 175 + 30.50.15 16=215s=3.58min2）精铳台阶面z=0.07mmZ（表3-28）V=0.25ms（18mmin）（表3-30）采用高速三面刃铳刀，dw=175mm,齿数Z=I6。1000v1000x0.25八4.zoo.n=0.455rs（33rmm）dw3.14x175按机床选取nM,=30r/min=0.5r/s（表417）H.d.n故实际切削速度V=嬴二0.27ms切削工时1.=80mm,11=175mm,I2=3mmtJ +
14、1.+12 .mCr7nw af Z801753-77min0.50.07163）粗铳下表面保证尺寸75mm本工步的切削用量与工步1）的切削用量相同切削工时I=40mm,11=175mm,12=3mm1+1+1240+17531o1ana=-=181.7s=3.03mnmnwaf-Z0.50.1516工序VI：钻2-M8底孔（06.8Omm）f=0.36mm/r（表338）V=O.35ms（参照表342）1000V10000.35ron.znooz1zn=16.39rs（983.4rmn）1 dw3.14x6.8按机床选取nm=960rmin=16rs故实际切削速度V=1=0.34ms切削工时
15、（表75）1.=9.5mm,I1=4mm,2.0+ 4 + 3=2 86 （0.048min） 160.361 +11I2w工序W：铳槽18HI1.1）粗铳Q/=0.1OmIns（表3-28）V=0.30ms（21m/min）（表3-30）采用粗齿直柄立铳刀，dv=16mm,齿数Z=3。1000v1000x0.303,.、n=5.97s（358.2mn）dw3.14x16按机床选取n”=380i7min=6.33/s（表416）故实际切削速度VO户032s切削工时1.=34mm,1.1=2mm,12=Omm1+11+1234+2+0t=19sw,nwf-Z6.330.103因为要走刀两次，所以
16、切削工时为38s。2)精铳通槽=0.07s(3-28)V=0.25ms(15mmin)(表3-30)采用细齿直柄立铳刀，d”.二12mm,齿数Z=5。1000v10000.25”。.、n=6.63s(397.8mm)dw3.1412按机床选取nm.=380rmin=6.33s(表416)故实际切削速度Va=024s1000切削工时1.=35mm,1.1=2mm,12=OmmtJ1.1.2,-35+2+0一tnnwafz6.330.07X5因为走刀两次，所以切削工时为64s。VID：攻螺纹2M8v=0.35ms(表342)1000V10000.35iozoo,n=13.9(834mm)Sdw3.
17、148按机床选取nu=850rmin=14.2sHdn故实际切削速度V=0.357mSo1000三、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，需要设计专用夹具。(二)提出问题根据任务要求中的设计内容，需要设计专用夹具来铳18H11底槽，该槽相对于花键孔中心有一定的技术要求。(三)夹具设计1 .定位基准的选择由零件图可知，槽两侧面面对花键孔的中心线有尺寸要求及垂直度要求，其设计基准为花键孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此旋转以花键孔的中心线为主要定位基准，则由定位基准不重合引起的误差较小,这种定位在结构上也简单易操作。2 .切削力及夹紧力计算刀具材料：高速钢镶齿
18、三面刃铳刀(W18Cr4V)刀具有关几何参数：go=1015q1.0=80-120an=50-80b=1525D=63mmZ=8mmaf=0.25ap=2.0mw由参考文献13表1-2-9可得到铳削切削力的计算公式：Fc=Cpaip1.f2D-ABMzKp查参考文献13表1-2-10得：Cp=510对于灰铸铁：KP=(詈严取HB=175,即Kp=0.96所以久=510,2.0,b0.25o72,631,609,8,0.96=640.69(N)由参考文献3表1-2-可得：垂直切削力：%=0.9E=576.62(N)(对称铳削)背向力：弓=0.55兄=352.38(N)根据工件受力切削力、夹紧力的
19、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：W=KF安全系数K可按下式计算：K=K0K1.K2K3K4K5Kfj式中K-(为各种因素的安全系数，见参考文献13表1-2-1可得：K=I21210121310Io=2.25所以WK=KXE=640.69225=M41.55(N)Wk=KxFcn=576.72225=1297.62(N)WK=KXFP=352.38,2.25=792.86(N)由此计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结果简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。单个螺旋夹紧时
20、产生的夹紧力按以下公式计算：wo=Q1.Za/gE/+gJg(a+，2)式中参数由机床夹具设计手册可查得：g0=Oa=2o190=9o50C其中：1.=120(mm)Q=25(N)螺旋夹紧力：=S3.08(N)易得：卬。跌经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3 .位误差分析该夹具以平面定位芯轴定心,芯轴定心元件中心线与底槽侧面规定的垂直度偏差008un,槽的公差为主为了满足工序的加工要求，必须O使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。由于该定位采用工件孔与定位芯轴间隙配合,工件孔与定位芯轴水平放置。工序基准与定位基准重合4=0；但由于工件的自重作用
21、使工件孔与定位芯轴的上母线单接，孔中心线对于定位芯轴轴线将总是下移。由于定位副的制造误差，将产生基准位移误差，孔中心线在铅直向上的最大变动量为0=(dD+d%=(O.O12+O.O8%=o46Dti=Dj+Db=0.046+00.11从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4 .夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件是比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动加紧方式(螺旋夹紧机构)。这类夹紧机构结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便
22、，在机床夹紧中应用广泛。此外，当夹具有制造误差，工作过程中出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，芯轴可采用可换的。以便随时根据情况进行调整。四、参考文献1 .机械制造工艺学课程设计指导书机械工业出版社赵家齐编2 .机械制造工艺设计手册机械工业出版社王绍俊编3 .机床夹具设计哈尔滨工业大学出版社王启平编4 .机械精度设计与检测技术上海交通大学出版社李彩霞编5 .机械制造技术基础机械工业出版社黄建求编6 .机械制造技术基础课程设计指南化学工业出版社崇凯主编7 .机械制造工艺及专用夹具设计指导冶金工业出版社孙丽媛编拨叉831003加工工艺及铳尺寸18H11槽夹具设计（第2
23、篇）摘要：机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。关键词：拔叉；工艺规格设计；定位夹紧；夹具设计TheDesignOfFork-IeverProcessingandFixtureAbstract:Themachinemanufacturetechno1.ogycurricu1.umdesignwascarriedonafterWestudieduniversityscomp1.etebasiccourse
24、,thetechnica1.basiccourseaswe1.1.asthemajorityofprofessiona1.courses.Thisisathoroughcomprehensivetota1.reviewbeforewecarryonthegraduationprojecttostudiesvariouscurricu1.a,a1.soisanapp1.ytheorytorea1.itytraining,therefore,itho1.dstheimportantstatusinwefouryearsuniversity1.ife.Keywords：Fork-1.ever;Cra
25、ftspecificationdesign;The1.oca1.izationc1.amps;Jigdesign1前言机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过对此门学科的课程设计，使我在下述各方面得到了锻炼：1 .能熟练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，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，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，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。3 .学会使用手册及图表资料。4 .培养了一定
26、的创新能力。通过对CA6140拔叉的工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体（如互换性与测量技术基础、机械设计、金属切削机床概论、机械制造工艺学、金属切削原理与刀具等）。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在此次设计中主要是设计C6140拨叉的铳床夹具。在此次课程设计过程中,我查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其机制教研室的2零件说明2.1零件的作用题目给定的零件是CA6140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进行工作。宽度为18mm的槽尺寸精度
27、要求很高,因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为18mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。2.2零件的工艺分析CA6140拔叉（型号：84009）共有3组加工表面：、零件两端面,可以后端面加工精度高，可以先以后端面为粗基准加工右端面，再以前端面为精基准加工左端面；、以花键中心线为基准的加工面：这一组面包括025H7的六齿方花键孔、022H12的花键底孔、两端的2X15倒角和距花键中心线为22mm的上顶面；、以工件右端面为基准的18HUmm的槽、上顶面的2-M8通孔和05锥孔。经上述分析可知，对于后两组加工表面，可先加工其中一组表面
28、，然后借助于专用夹具加工另一组表面。2.3零件的结构特点拔叉84009的毛坯为铸造件，在零件图上只有2处位置误差要求，即上顶面与花键中心线的平行度误差0.10,18H11槽的两侧面与花键中心线的垂直度误差W0.08零件外形上大体上与六面体相似，形状大体如下：零件剖视图图(1)零件大致结构图Fig(I)Componentsapproximatestructuredrawing3生产纲领、生产类型的确定根据指导老师要求，设计此零件为铸件，成批大量生产，工艺的安排基本倾向于工序分散原则，设备的选用是通用设备和专用工装，工艺手段以常规工艺为主，新工艺为辅的原则。4毛坯的确定CA6140车床拔叉，零件材
29、料HT20-40,硬度190HB210HB,生产类型为大批量生产，毛坯为铸件，灰铸铁的机械加工余量按JZ67-62规定了灰铸铁铸件的三种精度等级和相应的铸件机械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大批量生产的铸件，采用2级精度铸件，毛坯重量由金属机械加工工艺人员手册表5-2有零件W80kg,偏差为7%,故毛坯估算约为1.Okg,采用2级精度铸件，顶面的加工余量和底面的加工余量忽略不计，两侧面的加工余量也忽略不计，由表5-4左右端面的加工余量为30.8,其余部分均为实心部分。故毛坯图如下：图(2)毛坯图Fig(2)Roughmap5工艺规程设计5.1 定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重
30、要工作之一，定位基准的选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。5.1.1 粗基准的选择在选择粗基准时，一般遵循下列原则：保证相互位置要求原则；保证加工表面加工余量合理分配的原则；便于工件装夹原则；粗基准一般不得重复使用的原则；为了保证所有加工表面有足够的加工余量，选用加工余量小的表面作粗基准，不要用同一尺寸方向上。两端面，后端面为精加工面，故在铳两端面时，先以后端面为粗基准，粗铳前端面。加工花键底孔时，利用两边侧面找正对称面和以底面为粗基准加工花键底孔。5.1.2精基准的选择在选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方面，提高工件的加工精度。
31、一般遵循下列原则：基准重合原则；统一基准原则；互为基准原则；（4）自为基准原则；便于装夹原则。为保证定位基准和工序基准重合，加工2-M8螺纹孔、中5锥孔，18H1.1.槽以零件的坐端面和花键中心线为精基准，铳上顶面以花键中心线为精基准。5.2 重点工序的说明CA6140拔叉零件的重要加工面有花键底孔、两端面，花键，槽，顶面，材料为HT200,参考机械制造工艺设计简明手册，其加工方法选择如下：5.2.1加工前后两端面根据GB1800-79规定毛坯的公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra1.2.5um,要达到后端面Ra3.2m的技术要求，需要经过粗铳一精铳。5.2.1 加工22花键底孔此工序重点在于
32、找正毛坯对称面，故采用螺旋定心夹紧机构，找正对称面，进行加工。零件技术要求底孔的表面粗糙度达到Ra6.3m,毛坯为实心，故采用钻孔f扩孔，可以达到要求。5.2.2 加工外径为e25的花键内孔零件要求花键底面粗糙度Ra1.6um,侧面Ra3.2um,由于此工序在钻底孔工序之后，故采用拉花键孔的方法，一次拉削可以达到要求。5.2.3 加工上顶面零件上顶面为精加工，粗糙度要求为Ra3.2m,与花键中心线的平行度误差WS1.Omm,故以花键中心线为精基准，对上顶面进行粗铳一精铳。5.2.4 加工18HI1.槽零件技术要求槽底面要达到表面粗糙度为Ra6.3m,侧面粗糙度为Ra3.2m,而且两侧面和花键中
33、心线的垂直度W0.08,本身有精度要求，18HU,故以花键中心线和左端面为精基准，用花键心轴定位，采用铳一磨。顶面的钻2-M8通孔和中5锥孔工序不是很重要，在此不做详细说明，2-M8通孔先钻孔，再攻丝，中5锥孔采用锥刀进行加工。5.3 制订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和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在此零件为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具并尽量使工序分散来提高生产率，此外，还应考虑经济效果，使生产成本尽量降低。5.3.1 工艺路线方案一的制订工序I：粗铳前端面工序H：粗、精铳后端面工序III：钻、扩花键底孔工序W：粗、精铳上顶面工序V：钻2-
34、M8通孔工序VI：钻5锥孔工序VH：铳削18HI1.槽工序VHI:磨削18HU槽工序IX：拉花键工序X：挫圆角工序XI：去毛刺工序刈：终检5.3.2 工艺路线方案二的制订工序I:粗铳前端面工序H：粗、精铳后端面工序IH：钻、扩花键底孔工序W：拉花键工序V：粗、精铳上顶面工序VI：钻2-M8通孔工序V:钻5锥孔工序VHh铳削18HU槽工序IX：磨削18H1.1.槽工序X：挫圆角工序XI：去毛刺工序刈：终检5.3.3 两种工艺路线的比较与分析上述两种方案，工艺路线一把拉花键放在磨削18HU槽之后，在此，工序4、工序5、工序6、工序7、工序8中很难对工件进行定位和夹紧，造成生产率的下降。工艺路线二，
35、一把花键底孔钻削出来后紧接着就是拉花键，这样，后面的工序就很容易对工件进行定位和夹紧，即以花键心轴进行定位，进行螺旋夹紧，此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠。通过以上的两种工艺路线的优、缺点的分析，最后确定工艺路线二为该零件的加工路线。工艺过程详见机械加工工序卡片。5.4 机械加工余量的确定确定工序（或工步）尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序（或工步）向前推算，前面已经根据有关资料查出了零件各加工表面的加工总余量（即毛坯余量），将加工余量分配给各工序加工余量，然后往前推算工序尺寸。CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量约为1.0kg,生产类型为由大批量生产，毛坯为铸件，精度为2
36、级铸件，大体尺寸确定，外表面加工面少，根据以上原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸及加工余量如下：1.前后端面的加工余量前后端面有3O.8mm的加工余量，足以把铸铁的硬质表面层切除。前端面粗铳一次即可，加工余量3mm,工序基本尺寸为83mm,工序经济精度等级为IT1.1,公差值0.22mm,表面粗糙度Ra5Um,上下偏差按“入体原则”确定（以后按照此原则确定）。后端面粗铳一次，精铳一次，粗铳加工余量2.8mm,工序经济精度等级为ITI1.,公差值0.22mm,精铳加工余量0.2mm,工序经济精度等级为IT7,公差值0.035mm,表面粗糙度Ra3.2Um,工序基本尺寸
37、为80mm。2.矩形花键底孔要求以矩形花键的外径定心，故先钻中心孔，再扩，最后拉削，内孔尺寸为22H12,见零件图，参照金属机械加工工艺人员手册表3-59确定孔加工余量的分配。钻孔20mm,工序经济精度等级为ITI1,公差值O.13mm。扩孔21mm,工序经济精度等级为IT1.0,公差值O.084mm,粗糙度Ra6.3Um0拉花键花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取2Z=1.mmo3.顶面的加工余量此工序分为两个工步：粗铳顶面；精铳顶面。粗铳加工余量为2.8mm,工序经济精度等级为IT1.1.,公差值0.22mm。精铳加工余量为0.2mm,工序经济精度等级为7,公
38、差值0.035mm,表面粗糙度Ra3.2m4.18H11槽的加工余量铳削的加工余量:槽底面的铳削余量为50mm,槽侧面的铳削余量为17.9mm,工序经济精度等级为IT12,公差值0.25mm,槽底面表面粗糙度Ra6.3Um。磨削的加工余量：槽侧面的磨削余量为0.5mm,工序经济精度等级为IT9,公差值为0.043mm,侧面粗糙度为Ra3.2m。5.5切削用量的选择和时间定额的确定根据课程设计指导书以及老师指定，需要计算几道工序的工作时间以及此工序的切削用量的选择，现选工序4拉花键孔、工序8铳削18H11槽这两道工序进行计算。5.5.1 工序4拉花键孔切削用量和基本工时的计算加工条件：工件材料：
39、HT200,铸件；加工要求：花键底孔粗糙度Ra6.3m,键槽侧面粗糙度Ra3.2m,键槽底面粗糙度Ra1.6um,键槽尺寸6mm,偏差代号H9；刀具：高速钢拉刀；切削液：乳化液；、加工设备：拉床。()、确定齿升量：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿升量为0.06mm；、切削速度：查有切削简明手册有切削速度为0.06ms(3.6mmin);、切削工时t=Zb1.k/IOOOvfzZ式中：Zb单面余量1.5mm(由中22mm拉削到中25mm)；拉削表面长度，80mm；考虑校准部分的长度系数，取1.2；考虑机床返回行程系数，取1.4;拉削速度(m/min)；拉刀单面齿升；拉刀同时工作齿数，
40、Z=1.p;P拉刀齿距。P=(1.251.9)sqrt1.所以P=(1.251.9)sqrt80=1.35sqrt80=12mm因为拉刀同时工作齿数z=1.p=80127所以其本工时Tm=1.5X80X1.2X1.4/1000X3.6X0.06X7=0.13(min)5.5.2 工序8铳削18H11槽的切削用量和基本工时的计算加工要求：用乳化液冷却，加工工件，槽宽18mm,公差代号H,长40mm,槽的侧面与花键孔中心线的垂直度误差W0.08mm,底面粗糙度为Ra6.3m。加工余量：25mm。由于零件此处的设计精度比较高，用铳削很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，分两步
41、走，ae=25,ap=IOmmo1.选择刀具铳刀参数：1.=IOD=IOOmmd=30mmro=15oao=12oan=6oZ=242 .选择铳削用量由于槽的宽度为18mm,故二次走完，ae=25mmap=10mm由切削用量简明手册表3.3确定f=0.5mmr现取f=0.8rfz=O.5/24=0.02mmz3 .选择铳刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5由表3.8确定刀具寿命：T=120o4 .确定切削速度VC和每齿进给量：决定切削速度VC和每齿进给量、由切削用量简明手册的公式Vc=(CvXdoqV)/(TnXaPXVXfZyVXaeUVZpv60,m)C
42、v=25,qv=0.2,Xv=O.1,yv=0.2,UV=O.5,pv=0.1,m=0.25,Km=I.12,Vc=(Cvdoq)/(Tn6zvfzyvae1.1.vZPv601.m)=986m/minn=1000Vc-do=100098.6/3.14100=314rmin根据金属机械加工工艺人员手册X62W型铳床说明选nc=300r/Inin实际速度Vc=doc1000=94.2mmin选Vfc=cf=300O.5=150mmmin根据X62W型铳床说明书选Vf=150mmminfZc=150/30024=0.020mmz5 .基本工时基本工时根据切削用量简明手册表3.5Tm=(1.+1.1
43、+)iVf=(40+20)X2/150=0.8(min)1.1.+=20mmi=2(走两次）6夹具的设计6.1设计主要问题的提出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,经过与指导老师协商，决定设计第8道工序一一铳宽为18HHmm槽的铳床夹具。本夹具将用与X62W卧式铳床。刀具为高速钢直齿三面刃铳刀，来对工件进行加Io本夹具主要用来铳宽为18H1.1.mm的槽，采用宽为15mm的精密级高速钢直齿三面刃铳刀，二次铳削,所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。6.2夹具设计过程6.2.1定位基准的分析由零件图可知，18Hn槽设计基准为花键孔中心线和工件的右端面为定
44、位基准。因此选用工件以加工了的右端面和花键心轴的中心线为主定位基准。6.2.2切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢直齿三面刃铳刀铳刀参数：1.=IOD=IOOmmd=30mmro=15oao=12oan=6oZ=24C0.650.83j-0.837（由金属切削原理与刀具FC=CFCaPfZ4ZKf表15.7查得)CFc=2823p=IOmmfz=0.02mms3e=25mm(Jo=100Z=24kFc=(HB198)055解得Fc=200N在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数K=k1k2k3k1查资料，有：1.为基本安全系数1.5k为加工性质系数1.11.为刀具钝化系数1.11.为断续切削系数1.1切削力为F=KXFC=1.5X15X1.1.X1.IX200=4OoN实际夹紧力为Fj=FKUiU2=4000.5=800N,其中U1.和U2为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，UiU2=O.5螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹，由机械设计
