设计“拨叉CA6140车床”零件的机械加工艺规程(大批量产).docx

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1、 课程设计说明书课程设计说明书 题 目：设计“拨叉 CA6140 车床”零件 的机械加工艺规程(大批量生产)系：应用技术学院 专业：班级：学号：学生姓名：导师姓名：周里群、杨毅 完成日期：2011.06.28 湖南工程学院 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 题目：题目：设计“拨叉 CA6140 车床”零件的机械加工 工艺规程（大批量生产）内容：内容：1.零件图 1 张 2.毛坯图 1 张 3.机械加工工艺过程综合卡片 1 张 4.机械加工工序卡片 1 份 5.课程设计说明书 1 份 姓 名:班 级:学 号:指 导 教 师:周里群、杨毅 教研室主任:二一一年六月 目目 录

2、录 一、一、零零件的分析件的分析1 1 1 1、零件的作用、零件的作用1 1 2 2、零件的工艺分析、零件的工艺分析1 1 3 3、确定生产类型、确定生产类型2 2 4 4、确定毛坯、确定毛坯2 2 二二、工艺规划设计工艺规划设计3 3 1 1、选择定位基准选择定位基准3 3 2 2、制定工艺路线制定工艺路线3 3 3 3、选择加工设备和工艺设选择加工设备和工艺设备备 4 4 4 4、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定机械加工余量、工序尺寸及公差的确定5 5 5 5、确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时6 6 6 6、辅助时间辅助时间ft的计算的计算 1515 7 7、其他时间的计算其

3、他时间的计算1515 8 8、单件时间的计算单件时间的计算1 16 6 三三、夹具夹具设设计计 1717 1 1、问题的提出问题的提出 1717 2 2、夹具设计、夹具设计1717 3 3、定位误差分析、定位误差分析1818 五、设计感言五、设计感言2020 六六、参考文献参考文献2121 1 序言序言 机械制造工艺学课程设计使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。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行

4、一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一，一，零件的分析零件的分析 （一）（一）零件的作用零件的作用 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。零件上方的 22 孔与操纵机构相连，其下方的 55 半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。(二二)零件的工艺分析零件的工艺分析 零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能

5、优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此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.小头孔0.21022以及与此孔相通的8的锥孔、8M螺纹孔 2.大头半圆孔4.0055 3.拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与 小头孔中心线的垂直度误差为 0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差 2 为 0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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。(三三)确定生产类型确

6、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；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工具。(四四)确定毛坯确定毛坯 零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册324 页表 15-5 选用铸件尺寸公差：简图 加工面代号 基 本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 D1 22mm G 3.02 孔降一级双侧加工 D2 55mm G 3.02 孔降一级双侧加工 T2 73mm 5 单侧加工 T3 50mm G 2.5 单侧加工 T4 73

7、mm 5 单侧加工 表 1 3 二二、工艺规划设计工艺规划设计 (一一)选择定位基准：选择定位基准：基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，生产率得到提高。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 1 粗基准的选择：对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准，限制三个自由度，加工 40mm 上端面，73mm两端面，55mm 和 2

8、2mm 的孔。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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。(二二)制定工艺路线制定工艺路线 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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺及设备设计指导手册346 页表15-32、15-33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序 工序内容 定位基准 工

9、序 工序内容 定位基准 010 粗，精铣两端小头孔 上端面 T1 及小头孔外圆 080 钻 2-8 锥销孔 T1 及小头孔 020 粗，精铣中间孔上端 面 T1 及小头孔外圆 090 铰锥销孔 T1 及小头孔 030 粗，精铣中间孔下端 面 T1 及小头孔外圆 100 钻 M8 螺纹孔 T1 及小头孔 040 扩两端小头孔 T3 及小头孔外圆 110 对 M8 螺纹孔攻丝 T1 及小头孔 050 铰两端小头孔 T1 及小头孔外圆 120 铣断 T1、D1 060 扩中间孔 T1 及小头孔外圆 130 去毛刺 070 铰中间孔 T1 及小头孔外圆 140 检查 4 (三三)选择加工设备和工艺设备

10、选择加工设备和工艺设备 1、机床的选择：工序 010030 均为铣平面，可采用 X51 立式铣床。工序 040070 采用 Z35 摇臂钻床。工序 080110 采用 Z525 立式钻床。工序 120 采用铣断机床。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：工序 010-030，采用高速钢立铣刀 工序 040 采用硬质合金扩孔钻 工序 050 采用高速钢铰刀 工序 060 采用硬质合金扩孔钻 工序 070 采用高速钢铰刀 工序 080 采用高速钢麻花钻 工序 090 高速钢铰刀 工序 100 采用高速钢麻花钻 工序 110 采用高速钢机动丝锥 工序 120 采用

11、高速钢切断铣刀 4、选择量具：两小头孔、中间孔均采用塞规。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。5 (四四)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1 圆柱表面工序尺寸：前面根据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：加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 工序尺寸 表面粗糙度()Ram 工序余量 最小 最大 55 13H（D2）铸件 6 CT9 492.0 扩孔 5.75 IT12 54.75 6.3 2.0 6.25 精铰孔 0.25 IT10 4.0055 3.

12、2 0.05 0.25 0.21022 扩孔 5.84 IT12 21.8 6.3 2.0 6.25 精铰孔 0.06 IT7 0.21022 1.6 0.05 0.25 2 平面工序尺寸：工序号 工序内容 加 工 余量 基 本 尺寸 经 济 精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 铸件 2.5 CT9 010 粗铣两端小头孔上端面 2 50.5 12 00.25 1.60 3.60 精铣两端小头孔上端面 0.5 50 11 00.16 0.35 1.16 020 粗铣中间孔上端面 4 26 12 00.25 1.75 6.5 精铣中间孔上端面 1 21 10 0.060.06 0.47 1

13、.12 030 粗铣中间孔下端面 4 22 12 00.25 1.75 6.5 精铣中间孔下端面 1 20 10 0.060.06 0.47 1.12 6 (5)确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序工序 010 010 以以 T1T1 为为基准，粗基准，粗，精，精铣铣 2222 孔上孔上个端面。个端面。（1）加工条件 工件材料：HT200,b=0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗，精铣 22 孔上端面。机床：X51 立式铣床。刀具：W18Cr4V 高速钢立铣刀。取刀具直径 do=50mm，齿数 z=6。（2）切削用量 粗铣 22 孔上端面 选择背吃刀量 ap=1

14、.5mm，查指导教程表 5-11，取直径 d=50mm，齿数 Z=6的高速钢立铣刀.取每齿进给量为zf=0.18mm/z。查表 5-13 得立铣刀铣平面的铣削速度为 V49mm/min，由公式（5-1）n=1000v/d 得，n=312.10r/min。参照表 4-15 所列 X51 系列立式铣床的主轴转速 n=300r/min,将 n=300r/min 代入求得 V47.1m/min 精铣 22 孔上端面 取pa=0.5mm。查指导教程表 5-8，按表面粗糙度 Ra2.5m 条件选取，该工序的每转进给量 f=0.6mm/r。3）计算切削速度。由表 5-13，按高速钢立铣刀铣平面的铣削速度，取

15、zf=0.12mm/z,查表 5-13，取 V=54m/min。由公式 n=1000v/d 得 n=343.94r/min。参照表 4-15 所列，取 X51 型机床，取其转速为 380 r/min。代入求得V=nd/1000=59.66m/min。（3）基本时间jt的计算。（1）工序 1粗铣两端小头孔上端面 根据表 5-43 所给出的面铣刀（不对称铣）的公式：zMjflllt21 7 求得，,160404mml mmcdcdl2.172)250(5004.0505.0)31()(5.0001 mml42,min/324300618.0mmnzfnffzMz sfllltzMj56.33min

16、51.032442.1716221（2）工序 1精铣两端小头孔两端面 根据表 5-43 所给出的面铣刀（不对称铣）的公式：zMjflllt21 求得，,80402mml,2.171mml mml42，min/2283806.0mmnffMz sfllltzMj63.26min44.022842.178021 工序工序0 02 20 0 以以T1T1及小头孔外圆为及小头孔外圆为基准，粗基准，粗，精，精铣铣5555中间孔上中间孔上端面端面及周铣至及周铣至7 73 3。（1）加工条件 工件材料：HT200,b=0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗，精铣 55 上端面及周铣至 73。

17、机床：X51 立式铣床。刀具：W18Cr4V 高速钢立铣刀。取刀具直径 do=50mm，齿数 z=6。（2）切削用量 粗铣 55 中间孔上端面及周铣至 71。选择 ap=4.0mm。查指导教程表 5-11，取 d=50mm,Z=6，取zf=0.25mm/Z,查表5-13，铣削速度为 V-47m/min。由公式 n=1000v/d=299.36 r/min。参照表 4-15所列 X51 型立式铣床的主轴转速 n=255r/min,将 n=255r/min 代入得，V=nd/1000=40.04 m/min。精铣 55 中间孔上端面及周铣至 73。8 选择 ap=1mm。由指导教程表 5-13，取

18、 d=50mm,Z=6，取进给量zf=0.12mm/z取铣削速度 V=54m/min，由公式 n=1000v/d=100054/d=343.95r/min。查表4-15 所列，X51 型机床取其转速为 300r/min，代入求得 V=nd/1000=47.1m/min。（3）基本时间jt的计算。工序 2粗铣中间孔上端面及周铣至 71 mmcdcdl2.172)250(5004.0505.0)31()(5.0001,146732mml,min/5.3822556.025.0mmnffMz sfllltzMj76.25min43.05.38242.1714621 工序 2精铣中间孔上端面及周铣至

19、73 mml2.171,mml42，mml146，min/216300612.0mmnffMz sfllltzMj44.46min77.021642.1714621 工序工序 0 03 30 0 以以 T1T1 及小头孔外圆为及小头孔外圆为基准，基准，粗，粗，精精铣铣 5555 中间孔下中间孔下端面端面及周铣至及周铣至 7 73 3。（1）加工条件 工件材料：HT200,b=0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗，精铣 55 下端面及周铣至 73。机床：X51 立式铣床。刀具：W18Cr4V 高速钢立铣刀。取刀具直径 do=50mm，齿数 z=6。（2）切削用量 粗铣 55 中

20、间孔下端面及周铣至 71。选择 ap=4.0mm。查指导教程表 5-11，取 d=50mm,Z=6，取zf=0.25mm/Z,查表5-13，铣削速度为 V-47m/min。由公式 n=1000v/d=299.36 r/min。参照表 4-15所列 X51 型立式铣床的主轴转速 n=255r/min,将 n=255r/min 代入得，V=mml42 9 nd/1000=40.04 m/min。精铣 55 中间孔下端面及周铣至 73。选择 ap=1mm。由指导教程表 5-13，取 d=50mm,Z=6，取进给量zf=0.12mm/z，取铣削速度 V=54m/min，由公式 n=1000v/d=10

21、0054/d=343.95r/min。查表4-15 所列，X51 型机床取其转速为 300r/min，代入求得 V=nd/1000=47.1m/min。（3）基本时间jt的计算。工序 3粗铣中间孔下端面及周铣至 71 mmcdcdl2.172)250(5004.0505.0)31()(5.0001,146732mml,min/5.3822556.025.0mmnffMz sfllltzMj76.25min43.05.38242.1714621 工序 3精铣中间孔下端面及周铣至 73 mml2.171,mml42，mml146，min/216300612.0mmnffMz sfllltzMj44

22、.46min77.021642.1714621 工序工序 0 04 40 0 以以 T1T1 及小头孔外圆为粗基准，及小头孔外圆为粗基准，粗粗扩两端小头孔扩两端小头孔。（1）粗扩 本工步使用硬质合金扩孔钻，主偏角为054rK。查表 2-28，选取扩孔钻直径为 21.8mm。a.进给量的确定。查表 5-23，取进给量为f=1.0mm/r。b.背吃刀量的确定。由于取的扩孔钻直径为 21.8mm，而毛坯的直径为17mm，故背刀量为 ap=4.8mm。c.切削速度的计算。查表 5-24，扩孔钻的切削速度 V=63.28m/min，由公式n=1000v/d=100063.28/（21.8）=923.97

23、r/min。查表 4-6 所列，取 Z35型 摇 臂 钻 床，其 转 速 为 1051r/min，代 入 求 得 实 际 切 削 速 度 为 V=mml42 10 nd/1000=71.94m/min。（2）基本时间jt的计算。工序 4粗扩两端小头孔 mml32，mml50，mmKdDlr74.3254cot2178.21)21(cot201，mmfn105110511 2sfllltzMj48.6105174.35032221 工序工序 0 05 50 0 以以或或 T1T1 及小头孔外圆为及小头孔外圆为基准，基准，精铰两端小头孔。精铰两端小头孔。（1）精铰 本工步使用高速钢铰刀，查指导教程

24、，取其主偏角为orK15查表 2-28，选取铰刀的直径为 22mm。a.进给量的确定。查表 5-31，取进给量为f=0.8mm/r。b.背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为 22mm，而扩的最后的直径为21.8mm，故背刀量为 ap=0.20mm。c.切削速度的计算。查表 5-31，铰刀的切削速度为 V=4m/min 由公式n=1000v/d=10004/（22）=57.87r/min。查表 4-6 所列，取 Z35 型摇臂钻床，其转速为 67r/min，代入求得实际切削速度为 V=nd/1000=（673.1422）/1000=4.63m/min。（2）基本时间jt的计算。工序 8精铰两端

25、小头孔 mml50mml152mml1.01rmmf/8.0 min/67rn ssfllltzMj75.14587.722min21.16.531.01550221 工序工序 0 06060 以以 T1T1 及小头孔外圆为粗基准，粗扩及小头孔外圆为粗基准，粗扩中间孔中间孔 （1）粗扩 11 本工步使用硬质合金扩孔钻。查表 2-28，选取扩孔钻直径为 54.75mm，主偏角为054rK。a.进给量的确定。查表 5-23，取进给量为f=1.7mm/r。b.背吃刀量的确定。由于取的扩孔钻直径为 54.75mm，而毛坯的直径为50mm，故背刀量为 ap=4.75mm。c.切削速度的计算。查表 5-2

26、4，扩孔钻的切削速度 V=45.26m/min，由公式n=1000v/d=100045.26/（54.75）=271.82r/min。查表 4-6 所列，取 Z35型摇臂钻床，其转速为 335r/min，代入求得实际切削速度为 V=nd/1000=（3353.1454.75）/1000=57.62m/min。（2）基本时间jt的计算。工序 6粗扩中间孔 mml20 mmKdDlr73.3254cot2505.54)21(cot201 mml32 rmmf/7.1 min/335rn 工序工序 070070 以以 T1T1 及小头孔外圆为及小头孔外圆为基准，基准，精精铰中间孔。铰中间孔。（1）精

27、铰 本工步使用高速钢铰刀，查指导教程，取其主偏角为orK15查表 2-28，选取铰刀的直径为 55mm。a.进给量的确定。查表 5-31，取进给量为f=1.4mm/r。b.背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为 55mm，而粗扩的最后的直径为54.75mm，故背刀量为 ap=0.15mm。c.切削速度的计算。查表 5-31，铰刀的切削速度为 V=6m/min 由公式n=1000v/d=10006/（55）=34.74r/min。查表 4-6 所列，取 Z35 型摇臂钻床，其转速为 42r/min，代入求得实际切削速度为 V=nd/1000=（423.1455）/1000=7.26m/min。s

28、fllltzMj82.23357.1373.32021 12（2）基本时间jt的计算。工序 7精铰中间孔 mml20 mml1.01 mml152 rmmf/4.1 min/42rn 工序工序 080080 以以 T1T1 及小头孔为及小头孔为基准，基准，钻钻 2 2-8 8 锥销孔锥销孔 （1）钻孔：刀具采用高速钢麻花钻，主偏角为orK54。a.背吃刀量的确定，取 ap=7.8mm b.进给量的确定。查表 5-22，取进给量为f=0.15mm/r。c.切削速度的计算。查表 5-22，钻头的切削速度为 V=16m/min 由公式n=1000v/d=100016/（7.8）=653r/min。查

29、表 4-9 所列，取 Z525 型立式钻床，其转速为 680r/min，代入求得实际切削速度为 V=nd/1000=（6803.147.8）/1000=16.7m/min。（2）基本时间jt的计算。工序 8钻 2-8 锥销孔 mml20 mml22 mml83.4254cot28.701 rmmf/15.0 min/680rn ，则 sfllltzMj5.2768015.0283.44021 工序工序 090090 以以 T1T1 及小头孔为及小头孔为基准，基准，粗、精铰锥销孔粗、精铰锥销孔 粗铰 本工步使用高速钢铰刀，查指导教程，取其主偏角为orK15查表 2-28，选取铰刀的直径为 7.9

30、6mm。a.进给量的确定。查表 5-31，取进给量为zf=0.4mm/r。b.背吃刀量的确定。由于取的铰刀直径为 7.96mm，而粗扩的最后的直径为7.8mm，故背刀量为 ap=0.16mm。c.切削速度的计算。查表 5-31，铰刀的切削速度为 V=3m/min 由公式sfllltzMj8.35424.1151.02021 13 n=1000v/d=10004/（7.96）=119.97r/min。查表 4-9 所列，取 Z525 立式钻床，其转速为 140r/min，代入求得实际切削速度为 V=nd/1000=（1403.147.96）/1000=3.50m/min。（2）基本时间jt的计算

31、。工序 9粗铰 mml40 mml56.01 mml222 rmmf/4.0 min/140rn 则sfllltzMj671404.02256.04021 精铰 本工步使用高速钢铰刀，查指导教程，取其主偏角为orK15查表 2-28，选取铰刀的直径为 8mm。a.进给量的确定。查表 5-31，取进给量为f=0.3mm/r。b.背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为 8mm，而粗铰的最后的直径为7.96mm，故背刀量为 ap=0.04mm。c.切削速度的计算。查表 5-31，铰刀的切削速度为 V=4m/min 由公式n=1000v/d=10004/（8）=159.15r/min。查表 4-9 所

32、列，取 Z525 型立式钻床，其转速为 195r/min，代入求得实际切削速度为 V=nd/1000=（1953.148）/1000=4.90m/min。（2）基本时间jt的计算。工序 9精铰 mml40 mml19.01 mml132 rmmf/3.0 min/195rn 则sfllltzMj6.54min91.01953.01319.04021 工序工序 100100 以以 T1T1 及小头孔为及小头孔为基准，基准，钻钻 M8M8 螺纹孔螺纹孔。攻螺纹前的钻孔工作用高速钢麻花钻头，查表 2-39，取其直径为 6.7mm。查表 5-38 可得切削速度 V=8.0m/min，则麻花钻的转速 n

33、=1000v/d=10008/（6.7）=380.1r/min。查表 4-9，取 Z525 型号的立式钻床，其转速为 392r/min，14 代入求得实际切削速度为 V=nd/1000=（3923.146.7）/1000=8.25m/min。（3）基本时间jt的计算。工序 100钻 M8 螺纹孔 mml92.10254cot2801 mml22 mml9 rmmf/15.0 min/392rn 则有sfllltzMj4.22min37.039215.0292.10921 工序工序 110110 以以 T1T1 及小头孔为及小头孔为基准，基准，对对 M8M8 螺纹孔攻螺纹螺纹孔攻螺纹 查表可知

34、M8 螺纹的螺距为 P=1.25mm。则进给量f=1.25mm/r,进程转速n采用392r/min，回程转速n0采用 272r/min，i取 4，则 sinflllnfllltj8.16min28.0407.0)(02121 工序工序 12120 0 以以 T1T1、D1D1 为粗基准，为粗基准，夹紧工件后进行铣断操作夹紧工件后进行铣断操作 1、刀具：高速钢切断刀。2切削用量。查指导教程表 5-17，选取的刀具的直径和齿数比 d/Z=150/50，切宽为4mm。1）进给量的确定。查表 5-17 得，刀具的进给量为zf=0.03mm/z 2）背吃刀量的确定。查表 5-17，取背吃刀量为mmap1

35、5。3）切削速度的计算。查表 5-17 可得，切断速度为min/19mV，则转速为 n=1000v/d=100019/（150）=40.34r/min 参照表 4-51，取型号为 X51 的立式铣床，转速为 65 r/min。代入得 V=nd/1000=（653.14150）/1000=30.6m/min。（3）基本时间jt的计算。工序 120铣断 取 i=1，mml73 mml42 mml99.522)20150(201 15 min/5.97506503.0mmznffzMz sifllltMzj0.80min33.15.9747399.5221 (六六)辅助时间辅助时间ft的计算的计算

36、（1）工序 1：ft0.1560.19=9.03s(2)工序 2：ft0.1572.2=10.85s(3)工序 3：ft0.1572.2=10.85s（4）工序 4：ft0.156.48=0.97s (5)工序 5：ft0.15145.75=21.86s (6)工序 6：ft0.152.82=0.42s (7)工序 7：ft0.1535.8=5.37s（8）工序 8：ft0.1527.5=4.13s（9）工序 9：ft0.15121.6=18.24s（10）工序 10：ft0.1522.4=3.36s（11）工序 11：ft0.1516.8=2.52s（12）工序 12：ft0.1580=12

37、s (七七)其他时间的计算其他时间的计算 （1）工序 1：xbtt6%（60.19+9.03）=4.15s（2）工序 2：xbtt6%（72.2+10.85）=4.98s（3）工序 3：xbtt6%（72.2+10.85）=4.98s（4）工序 4：xbtt6%（6.48+0.97）=0.45s 16（5）工序 5：xbtt6%（145.75+21.86）=10.01s（6）工序 6：xbtt6%（2.82+0.42）=0.19s（7）工序 7：xbtt6%（35.8+5.37）=2.47s（8）工序 8：xbtt6%（27.5+4.13）=1.90s（9）工序 9：xbtt6%（121.6+

38、18.24）=8.40s（10）工序 10：xbtt6%（22.4+3.36）=1.55s（11）工序 11：xbtt6%（16.8+2.52）=1.16s（12）工序 12：xbtt6%（80+12）=5.52s (八八)单件时间的计算单件时间的计算 工序 1（粗，精铣两端小头孔上端面）：djt60.19+9.03+4.15=73.37s 工序 2（粗，精铣中间孔上端面）：djt72.2+10.85+4.98=88.03s 工序 3（粗，精铣中间孔下端面）：djt72.2+10.85+4.98=88.03s 工序 4（扩两端小头孔）：djt6.48+0.97+0.45=7.9s 工序 5（铰

39、两端小头孔）：djt145.75+21.86+10.01=177.62s 工序 6（扩中间孔）：djt2.82+0.42+0.19=3.43s 工序 7（铰中间孔）：djt35.8+5.37+2.47=43.64 s 工序 8（钻 2-8 锥销孔）：djt27.5+4.13+1.90=33.53 s 工序 9（铰锥销孔）：djt121.6+18.24+8.40=148.24s 工序 10（钻 M8 螺纹孔）：djt22.4+3.36+1.55=27.31s 工序 11（对 M8 螺纹孔攻丝）：djt16.8+2.52+1.16=20.48s 工序 12（铣断）：djt80+12+5.52=97

40、.52s 17 三三,夹具设计夹具设计 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。本次设计选择的是工序 12 的夹具，主要是针对工件进行切断,它将用于 X51 立式铣床。1 1 问题的提出问题的提出 本夹具是用来将工件按对称中心铣断,零件图中大小孔的中心距有公差要求,因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心线为孔内表面的设计基准,有一定的垂直公差要求.该工序要求22孔中心线与55孔中心线有0.2mm 的偏差，22 孔的上端面和其自身的轴线有 0.05mm 的垂直度要求，55孔的上下端面和其自身的轴线有 0.07mm 的垂直度要求。故工件以 22H7 孔的

41、中心线，以及 55 两端面为定位基准。夹具设计应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下，还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹具体应具有较好的刚性。2 2、夹具设计夹具设计 （1 1）定位基准选择）定位基准选择 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求,因此应以底面为主要定位基准.工件以021.0022的两条中心线和55 孔两端面为定位基准，采用一面两销实现完全定位。18 （2 2）切削力及夹紧力的确定）切削力及夹紧力的确定 由实际加工的经验可知,切削时的切削力的方向为切断铣刀的进给方向,即垂直于两个小头孔中心线连线，并处于连线的中点处

42、，此时夹紧力与切削力垂直，方向垂直于 55 孔上端面向下。（3 3）夹紧力的计算夹紧力的计算 首先必须先求出切削力的大小。本工步选用高速钢切断铣刀。查指导教程表 5-18，选取刀径和齿数比为 d/Z=150/50 的高速钢铣刀，切宽为 4mm，进给量rmmfz/03.0,背吃刀量mmap15，切断速度为 V=19m/min,取刀具前角为。Kr060 查机械制造技术基础表2-3可得，0,0.1,0.1,1550ccccnFyFxFCF.查切削用量简明手册可知，94.0FcK，根据公式可求得切削力为NKvfaCFFcncyxpFccFcFcFc7.65594.06.3003.015155000.1

43、0.1查指导教程表 10-1 得，夹紧力为NKFFj4.17707.6557.2，其中K 为安全系数，取 2.7。3 3、定位误差分析、定位误差分析 定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的 1/31/2，即可认为定位方案符合加工要求。零件图规定大孔与小孔的中心距为 60mm.55mm 的孔两端面距离为 20mm,采 19 用自动夹紧夹具后,定位误差取决于两个定位销的制造误差，以及 55mm 两端间的平行度误差。对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证两个小头孔中心轴线与55

44、mm 距离均为 60mm,保证 55mm 两端面距离为 20mm,且和小头孔中心轴线垂直。现在分析 60mm 尺寸要求。查指导教程得，定位销的配合公差为 H7，其公差范为 00.018mm；因此，两个定位销的总的位置误差范围为 00.036mm,可见，其误差范围远小于 0-0.2mm。因此，选择公差为 H7 的定位销符合本设计的公差要求。现在分析 55mm 的尺寸要求。在该工步中，由于定位基准是 55mm 孔的两端面，工序基准和定位基准重合，故基准不重和误差为 0，且由于 55mm 圆柱小端面经过精铣，表面粗糙度达到 Ra3.2mm，可见 55mm 圆孔两端面的平行度误差为很小，最大值为 0.

45、14，恰好在其尺寸限制范围内。综上所述，只要两个定位销符合国家标准，以及 55mm 孔两端面的加工精度得到保证，即可将误差限制在一定的范围内。20 四四,设计感言设计感言 本次课程设计是在周里群老师的悉心指导下完成的。回顾这几周来所完成的工作，实在是让学生受益匪浅，让我在做设计的同时也学到了不少东西，特别是对我机械行业有了更进一步的认识。在这次设计中，我认识到，机械行业里，每一道工序之所以这么定，这么做是有科学依据的。在机械行业里，只有一个真理，就是一切都有标准！本学期我们学了机械制造技术基础、机械制造装备设计 等基础课程，这次课程设计是对我们本学期所学过的知识的一次极好的锻炼和巩固。本次课程

46、设计共分为两个阶段，第一阶段为工艺过程设计，主要工作为计算并填写工艺卡。第二阶段为夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；第二阶段，即夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。这次设计工作量庞大，但是也正是通过这次设计，我们学到了如何制定加工工艺过程、编制工艺文件、专用夹具设计的方法和步骤等。同时也掌握了如何查找相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来看，本次设计使我在理论知识方面有了一定的巩固，使我在理论知识的综合运用、正确解决实际问题、查找相关有用信息方面得到很好地锻炼。再次感谢周里群老师在本次设计中给予我们的指导。

47、本次设计中难免存在纰漏之处，恳请老师批评指正！21 五五 参考文献参考文献 孙全颖主编机械精度设计与质量保证哈尔滨工业大学出版社,2008.12.邹青主编,机械制造技术基础.-北京:机械工业出版社,1997.8 邹青主编,机械制造技术基础课程设计指导教程.-北京:机械工业出版社,1991.9.徐圣群主编，简明加工工艺手册。上海科学技术出版社，1991.2 周开勤.机械零件手册（第五版）.北京:高等教育出版社.2004 22 附录附录 1、机械加工工序卡片、机械加工工序卡片 湖南工程学院 机械加工 工序卡片 零件名称 工序名称 工序号 CA6140 车床拔叉 铣两端小头孔上端面 010 材料名称

48、 材料牌号 设 备 名称 设备编号 夹具名称 夹具编号 额定时间 共 12 页 灰铸铁 HT200 立 式 铣床 X52 专用铣床夹具 GJ-1 73.37s 第 1 页 工序简图 工步号 工步内容 进给量 mm/r 切削速度m/min 刀具 量具 名称 规格 名称 规格 1 2 粗铣两端小头孔上端面 粗铣两端小头孔上端面 0.18 0.12 47.1 59.66 高速钢立铣刀 d/z=50/6 三用游标卡尺 1500.02 更改内容 班 级 设计者姓名 设计日期 2011.06.27 23 机械加工工序卡片 湖南工程学院 机械加工 工序卡片 零件名称 工序名称 工序号 CA6140 车床拔叉

49、 铣中间孔上端面及周铣至73 020 材料名称 材料牌号 设备名称 设备编号 夹具名称 夹具编号 额定时间 共 12 页 灰铸铁 HT200 立式铣床 X52 专用铣床夹具 GJ-1 80.03s 第 2 页 工序简图 工步号 工步内容 进给量 mm/r 切削速度m/min 刀具 量具 名称 规格 名称 规格 1 2 粗铣中间孔上端 及 周 铣 至71 精铣中间孔上端 及 周 铣 至73 0.25 0.12 40.04 47.1 高速钢立铣刀 d/z=50/6 三用游标卡尺 1500.02 更改内容 班 级 设计者姓名 设计日期 2011.06.27 24 机械加工工序卡片 湖南工程学院 机械

50、加工 工序卡片 零件名称 工序名称 工序号 CA6140 车床拔叉 铣中间孔下端面周铣至 73 030 材料名称 材料牌号 设备名称 设备编号 夹具名称 夹具编号 额定时间 共 12 页 灰铸铁 HT200 立式铣床 X52 专用铣床夹具 GJ-1 88.03s 第 3 页 工序简图 工步号 工步内容 进给量 mm/r 切 削 速 度m/min 刀具 量具 名称 规格 名称 规格 1 2 粗铣中间孔下端及周铣至71 精铣中间孔下端及周铣至73 0.25 0.12 40.04 47.1 高速钢立铣刀 d/z=50/6 三用游标卡尺 1500.02 更改内容 班 级 设计者姓名 设计日期 2011