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河北理工大學(xué)輕工學(xué)院
課程設(shè)計
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
831006
零件名稱
撥叉
第 1 頁
產(chǎn)品名稱
撥叉CA6140
編制
共 1 頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
金屬模具制造
毛坯外形尺寸
317X82X75
每毛坯件數(shù)
2
每臺件數(shù)
2
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
工時
單件
輔助
1
時效處理
鑄件置于露天場地半年以上
2
銑φ55端面
粗銑φ55端面，保證尺寸13.4mm
半精銑保證尺寸12-0.06 -0.18 mm
X53T
專用夾具
1mim
2.9min
3
銑φ40上端面
粗銑保證尺寸800 -0.46 mm
X53T
專用夾具
0.58mim
4
鏜φ55孔
粗鏜保證尺寸φ54mm，
半精鏜保證尺寸φ55+0.4 0mm
T68
專用夾具
0.39min
5
鉆φ25孔
鉆孔保證尺寸φ23mm
擴(kuò)孔保證尺寸φ24.8mm
粗絞孔保證尺寸φ24.94mm
精絞孔保證尺寸φ25+0.023 0mm
Z525
專用夾具
1.28min
2.9min
2.8min
2.8min
6
中檢
檢查零件加工部分是否符合設(shè)計基準(zhǔn)
7
銑右端面
粗銑保證尺寸23.7mm
半精銑保證尺寸230 -0.3mm
X62
專用夾具
0.36min
0.72min
8
銑右端面槽
粗銑保證槽寬尺寸14mm
半精銑保證尺寸16+0.12 0mm
X53T
專用夾具
0.41min
0.57min
9
切斷
將工件切開成為兩個零件
X62
專用夾具
2min
10
銑切斷槽
半精銑切斷面保證尺寸134-0.1 -0.2mm
X62
專用夾具
0,96min
11
銑圓柱側(cè)面
粗銑φ40圓柱側(cè)面保證尺寸17mm
X53T
專用夾具
0,32min
12
去毛刺
將工件上加工時留下的毛刺去除
13
終檢
檢驗(yàn)零件是否合格
14
清洗
將零件清洗干凈
河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院
課程設(shè)計任務(wù)說明書
設(shè)計題目：CA6140車床撥叉（831006）的機(jī)械加工工藝規(guī)則和工藝裝備
專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班級： 07機(jī)械10班
姓名：
指導(dǎo)教師：
目 錄
序言……………………………………………………………………………………………4
1.零件的分析…………………………………………………………………………………5
1.1零件的作用……………………………………………………………………………...5
1.2零件的工藝分析…………………………………………………………………………5
2.工藝規(guī)程的設(shè)計…………………………………………………………………………….5
2.1確定毛坯的制造形式……………………………………………………………………5
2.2基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………………5
2.3制定工藝路線……………………………………………………………………………6
2.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………………………7
2.5確定切削用量及基本工時………………………………………………………………10
3.專用夾具設(shè)計……………………………………………………………………………….23
3.1機(jī)床夾具介紹……………………………………………………………………………23
3.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向……………………………………………………………………23
3.3機(jī)床夾具的定位及夾緊…………………………………………………………………23
3.4工件的裝夾方式…………………………………………………………………………25
3.5基準(zhǔn)及其分類……………………………………………………………………………26
3.6工件的定位………………………………………………………………………………26
3.7工件的夾緊………………………………………………………………………………27
3.8夾具的設(shè)計………………………………………………………………………………27
4.課程設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………………………….28
5.附表 機(jī)械加工工藝過程卡……………………………………………………………….29
6.參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………….29
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
題目：設(shè)計CA6140車床撥叉（831006）零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備
內(nèi)容：
1.機(jī)械加工工藝卡片 1套
2.毛坯圖 1張
3.零件圖 1張
4.夾具總裝圖 1張
5.夾具零件圖 1張
6.課程設(shè)計設(shè)計說明書 1份
班級：07機(jī)械10班
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
2011年1月10日
課程設(shè)計說明書
一 序言
本次課程設(shè)計是在我們學(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.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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。
這次課程設(shè)計是我在畢業(yè)前對之前學(xué)過的知識的一次綜合演練，我得到以下幾方面的鍛煉：
運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位，加緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。
就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題喝解決問題的能力。
1、零件的分析
1.1零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。
1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，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：
1．小頭孔φ25mm，精度要求為IT7到IT8之間。
2．大頭半圓孔Ф及其端面，圓孔的精度是在IT12 到IT13之間，端面的精度要求也是IT12 到IT13，并且兩端對小孔的中心線有一定的垂直度要求。
3．右端面距小孔中心線23mm 16×8槽，同樣槽也對小孔有一定的垂直度要求。
4．φ40外圓斜面；
5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心顯得垂直度誤差為0.08m。
由上面分析可知，工件的毛坯可以一起鑄造成對的形狀，這樣對于大孔的兩端面的位置度保證有一定的好處，由于加工原則是“先面后孔，先粗后精，先主后次，先基準(zhǔn)后其他”，可以粗加工撥叉底面，然后可以作為粗基準(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)各加工方法的精度精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求才采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
2、工藝規(guī)程的設(shè)計
2.1確定毛坯的制造形式
已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，股采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。
2.2 基準(zhǔn)的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
1） 粗基準(zhǔn)的選擇
按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)。
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。對本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以φ25小頭孔為精基準(zhǔn)。
3） 注意要求
由于是先加工大孔的兩個面，在以此作為基準(zhǔn)加工孔，因此，在加工孔的時候要以此兩個面為基準(zhǔn)加工，所以對于定位有著嚴(yán)格的要求！
2.3制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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)要求能達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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1：實(shí)效處理
工序2：粗銑φ55mm孔德兩端面
工序3：銑φ40mm外圓端面
工序4：鏜φ55mm孔
工序5：加工φ25mm小頭孔
工序6：切斷
工序7: 銑切斷面
工序8： 銑30×40端面
工序9： 銑8×16槽工序
工序10：銑φ40mm外圓斜面
工序11：去毛刺
工序12： 終檢
工序13：清洗
2．工藝路線方案二
工序1：實(shí)效處理
工序2：粗銑φ55mm孔德兩端面
工序3：銑φ40mm外圓端面
工序4：鏜φ55mm孔
工序5：加工φ25mm小頭孔
工序6：中檢
工序7: 銑30×40端面
工序8：銑8×16槽
工序9：切斷
工序10：銑切斷面
工序11：銑φ40mm外圓斜面
工序12：去毛刺
工序13：終檢
工序14：清洗
3．工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工φ55mm圓與兩端面，然后加工小孔并進(jìn)行中檢，為后續(xù)加工提供保證，并利用了兩個合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率；方案二是先加工φ55圓與兩端面，φ40mm外圓端面，然后切開，在分別加工，方便了后續(xù)工序的裝夾。綜合兩種方案最后可以將工序定為方案二。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
計算說明 主要結(jié)果
1、零件材料HT200，硬度170~220HBS，毛坯重量為2.4kg。生產(chǎn)類型為 材料HT200
中批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 硬度170~220H
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、 重量為2.4kg
工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1） φ75mm大圓外端面的加工余量及公差（|計算長度為12-0.06 -0.18mm，） 計算長度為
考慮其加工精度及表面粗糙度，要求粗銑及半精銑即滿足要求。 12-0.06 -0.18mm
查《機(jī)械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2-5，
得成批和大量生產(chǎn)鑄造精度等級CT7MAF。 精度等級CT7MAF
查表2.2-4，加工單邊余量數(shù)值為Z=2.0mm Z=2.0mm
查表2.2-1，鑄件的公差數(shù)值為0.78mm 公差數(shù)值0.78mm
2）查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表8-33，半精銑切削余量單邊為 單邊為0.7mm
0.7mm，銑削公差即零件公差0.12mm。 零件公差0.12mm
3）粗銑余量，粗銑單邊余量為Z=1.3,銑削公差規(guī)定本工序的加工精 Z=1.3mm
度為IT12，因此可以知道本工序的加工尺寸偏差是-0.08. 精度為IT12
由于毛坯及以后各刀工序的加工都有加工誤差，因此所規(guī)定的加工余量只 尺寸偏差-0.18
是名義上的加工余量，實(shí)際上的加工余量有最大和最小之分。由于本設(shè)計
規(guī)定的零件為成批生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工，因此在計算最大，最小加工
余量時，應(yīng)按時調(diào)整加工方法加工方式予以確定.
毛坯尺寸為16±0.78mm， 毛坯尺寸為
粗銑后尺寸13.40 -0.11mm 16±0.78mm
半精銑后尺寸12-0.06 -0.018mm 粗銑后尺寸
由于φ40mm圓柱的上端面公差未注所以只需粗銑就可以達(dá)到要求。 13.40 -0.11mm
半精銑后尺寸
12-0.06 -0.018mm
2、孔φ55+0.4 -0mm的精度要求介于IT12~IT13之間表面粗糙度為ra3.2
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表5-3可得應(yīng)進(jìn)行粗膛半精膛。參照《工藝手冊》表2.2-4可Z=1.5由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》得半精鏜加工余量為2Z=1，粗鏜為
2z=2。粗鏜精度等級為13級。
鑄孔：φ52mm
粗鏜：φ54 +0.46 0 mm 2Z=2
半精鏜：φ55+0.4 -0mm 2Z=1
3、孔φ25+0.023 -0 mm由《幾何精度測量》表1-1的精度要求介于IT7-IT8之間表面
粗糙度為Ra3.2 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表5-2可得應(yīng)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、粗鉸孔、
精鉸孔。參照《工藝手冊》表2.3-8
鉆孔：φ23mm
擴(kuò)孔：φ24.8mm 2Z=1.8
粗鉸：φ24.94mm 2Z=0.14
精鉸：φ25+0.023 0mm 2Z=0.06
4、銑右端面，由《幾何精度測量》表1-1精度要求介于IT12-IT13，表面粗糙度
a3.2《機(jī)械制造基礎(chǔ)》表5-2可得應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。參照《工藝手冊》表
2.2-1加工余量Z=2mm。由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表8-33半精銑余量單邊
為0.7mm，銑削公差為零件公差粗銑余量為Z=1.3mm，粗銑公差為IT13。偏差
為-0.33。
毛坯尺寸為25+ -0.39mm
粗銑后尺寸23.70 -0.33 mm
半精銑后尺寸23-0 -0.3 mm
5、銑側(cè)面凹槽16+0.12 -0 mm表面粗糙度Ra3.2、Ra6.3《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》5-6可知
應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表8-32半精銑加工余量為
3mm，半邊加工余量為1.5，粗加工精度為IT13。
粗銑尺寸3mm
半精銑尺寸16+0.12 -0 mm
6、切斷，選擇寬度為2mm的切斷銑刀，查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表5-6，由
表面粗糙度Ra6.4還應(yīng)進(jìn)行半精銑
7、φ40mm的外圓柱面Ra6.3公差未注，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》5-6，粗銑即可。
半精鏜加工余量：
2Z=1
粗鏜：2Z=2
鑄孔：φ52mm
粗鏜：
φ54 +0.46 0 mm
半精鏜:
φ55+0.4 -0mm
鉆孔：φ23mm
擴(kuò)孔：φ24.8mm
2Z=1.8
粗鉸：φ24.94mm
2Z=0.14
精鉸：φ25+0.023 0mm
2Z=0.06
精銑余量0.7mm
粗銑余量
Z=1.3mm
粗銑公差I(lǐng)T13
偏差-0.33
毛坯25+ -0.39mm
粗銑后尺寸
23.70 -0.33 mm
半精銑加工余量:
3mm
半邊加工余量為
1.5
粗加工精度為
IT13
粗細(xì)尺寸13mm
半精銑
16+0.12 -0 mm
2.5確定切削用量及基本工時
2.5.1工序Ⅰ：時效處理
在自然條件下，放置半年以上。
2.5．2工序Ⅱ：粗銑75mm兩端面
1、粗銑兩端面
保證尺寸13.4+0 -0.1mm，由《工藝手冊》表4.2-35選擇銑床X53T。
1） 進(jìn)給量
查《金屬切削手冊》表9-12粗銑沒齒進(jìn)給量fz為0.3mm/z。由《金屬切削手冊》表9-7此工序采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀直徑為dw=80mm，齒數(shù)z=10。
2） 銑削速度
查《金屬切削手冊》表9-12
切削速度v=16m/min。
主軸速度
ns==63.7（r/min）
先采用x53t立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書查《工藝手冊》表4.2-36，取nw=56r/min
故實(shí)際切削速度為;
V===14.4(m/min)
當(dāng)Dw=56（r/min）工作臺每分鐘進(jìn)給量Fm應(yīng)為
Fm=fzZnw=0.3×10×56=168mm/min
查機(jī)床說明書《工藝手冊》表4.2-37，fm=160mm/min 故選用160 mm/min
切削工時，由于是粗銑，故整個銑刀盤不必銑整個工件。
利用作圖法，可得出行程。
查《工藝手冊》表9.4-31，切削工時計算公式：
Tm==(75+5)×2/160
=0.94min
所以Tm=1min
2.5.3工序III：半精銑75孔兩端面，保證尺寸12-0.06 -0.18
1、進(jìn)給量 、
查《機(jī)械加工工藝手冊》表15-54，取f=0.15mm/r
2、切削速度
根據(jù)《金屬切削手冊》表9-14，確定v=20m/mm
采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀
刀具直徑dw=80mm，齒數(shù)z=10
則ns=1000×20/80=79.6（r/min）
查《工藝手冊》表4.2-36，取nw=71r/min
故實(shí)際切削速度為
V=
=×80×71/1000
=17.8m/min
當(dāng)nw=71r/min時，每分鐘進(jìn)給量fm=1.5×71=106.5mm/min
查《工藝手冊》表4.2-31取fm=110 mm/min
3、切削工時，半精銑，整個銑刀銑過整個平面。
利用作圖法可得出行程
Tm=
=（75+80+6）×2/110
=2.8min
所以：tm=2.8min
2.5.4 工序IV:粗銑40上端面，保證尺寸80
1、進(jìn)給量
查《金屬切削手冊》表9-12，取f z=0.3mm
2、切削速度
查《金屬切削手冊》表9-12，取v=16m/min
采用套式面銑刀，刀具直徑d w=63mm，齒數(shù)z=10
查《金屬切削手冊》表9-7
則n s=1000×16/63=80.1 r/min
查《工藝手冊》表4.2-36
取n w =71r/min
當(dāng)n w =71r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為
fm=f z*z*n w =0.3×10×71＝213﹙mm/min﹚
查《工藝手冊》表4.2-37，取fm=225mm/min
3、切削工時，粗銑整個銑刀需過整個平面。
t m =
﹦(63×2＋3＋3﹚／225
＝0.58﹙min﹚
所以：t m=0.58(min)
2.5.5 工序 V：粗鏜，半精鏜Φ55+0.4 0mm
查《工藝手冊》表 4.2-19，選用機(jī)床T68 6.5Kw
1、 粗鏜Φ54mm,單邊余量為Z=0.5mm
一次鏜去全部余量ap=1mm
查《工藝手冊》表4.2-20，
進(jìn)給量f=0.28mm/r
根據(jù)相關(guān)手冊
確定機(jī)床切削速度v=30m/min
n w =
=1000×30﹙π×55﹚
=174﹙r／min﹚
查《工藝手冊》表4.2-20，取n w=160r∕min
2、 切削工時
L=12mm，l1=4mm，l2=3mm
Tm=
= (12+4+3 ) ∕(174×0.28﹚
=0.39min
所以tm=0.39min
3、 半精鏜孔至Φ55+0.4 0 mm，由于半精鏜和粗鏜公用一個鏜桿，故切削量
及工時均與粗鏜相同。
所以：
Ap=0.5mm
F=0.28mm
Nw=160r／min
V=30m／min
T=0.39min
2．5．6工序VI：鉆、擴(kuò)、鉸Φ25+0.023 0mm
1、鉆孔Φ23mm
選擇鉆床Z525，確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝手冊》表4.2-16，取進(jìn)給量f=0.36mm／r
查《金屬切削手冊》表7-9，切削速度取v=29.5mm∕min
所以
Ns=
=1000×29.5／﹙π×23﹚
=408﹙r／min﹚
根據(jù)機(jī)床說明書，查《工藝手冊》表4.2-15
取nw=392r∕min
故實(shí)際切削速度為
V=
=π×23×392／1000
=28.3m／min
切削工時
L=78mm，l1=9mm， l2=3mm
Tm=
=﹙78＋9＋3﹚／﹙392×0.36﹚
=0.64﹙min﹚
2、擴(kuò)孔到24.8mm專用擴(kuò)孔鉆
查《工藝手冊》表4.2-16
進(jìn)給量f=0.62mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r/min
切削速度v=7.6m/min
機(jī)動工時，
L=78mm L1=6mm L2=3mm
Tm=
=（78+6+3）/（97 ×0.62）
=1.45min
所以tm=1.45min
3、粗鉸孔至24.94mm
查《金屬切削手冊》表7-40和《工藝手冊》表4.2-16
確定進(jìn)給量F=0.62mm/r
機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=97 r/min
切削速度為v=7.6m/min
機(jī)動工時
L=78mm L1=3mm L2=3mm
Tm=
=（78+3+3）/(97 ×62)
=1.4min
所以tm =1.4min
4、 精鉸孔至25+0.023 0
查《工藝手冊》表4.2-16
確定進(jìn)給量f=0.81mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r /min
切削速度v=7.6 m/min
機(jī)動工時
L=78mm L1=3mm L2=3mm
Tm=
=（78+3+3）/(97×0.81)
=1.1mm
所以tm=.1mm
2.5.7工序XII：粗、半精銑右端面保證尺寸230 -0.3 mm
1、 粗銑至230 -0.3 mm
查《工藝手冊》表4.2-38，選擇機(jī)床X62
查《金屬切削手冊》表9-14
取v=16mm/min
查《金屬切削手冊》9-7
選取套式面銑刀
銑刀直徑dw=63mm，齒數(shù)z=10
則Ns=
=1000×16/63
=80.1r/min
查《工藝手冊》表4.2-39
取nw=75r/min
故實(shí)際切削速度
V=
=63×75/1000
=14.8r/min
當(dāng)nw=75r/min時，
工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為
Fm=fzZnw=0.4×10×75=300mm/min
查《工藝手冊》表4.2-40，取fm=300mm/min
切削工時，
Tm=
=（40+3+63+3）/300
=0.36min
所以tm=0.36min
2、 半精銑、保證尺寸230 -0.3
查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表15-54，
每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.5mm/r
查《金屬切削手冊》表9-14,9-7
確定切削速度v=20m/min
刀具直徑dw=63mm，z=10
則Ns=
=1000×20/63
=101.1 r/min
查《工藝手冊》表4.2-39
取nw=95r/min
故實(shí)際切削速度
V=
=95×63/1000=18.8m/min
選擇銑床X53T
fz=0.3mm/z
dw=80mm
z=10
切削速度
V=16m/min
ns==63.7r/min
X53T立式銑床
V=14.1 m/min
Fm=168mm/min
fm=160mm/min
Tm=1min
f=0.15mm/r
v=20m/mm
dw=80mm
z=10
ns=79.6r/min
nw=71r/min
v=17.8m/min
fm=106.5mm/min
fm=110 mm/min
tm=2.8min
f z=0.3mm
v=16m/min
d w=63mm
z=10
n s=80.1 r/min
fm=225mm/minΦ
t m=0.58(min)
選用機(jī)床T68 6.5Kw
單邊余量為Z=0.5mm
f=0.28mm/r
v=30m/min
n w=174﹙r／min﹚
取n w=160r∕min
所以tm=0.39min
Ap=0.5mm
F=0.28mm
Nw=160r／min
V=30m／min
T=0.39min
鉆床Z525
f=0.36mm／r
v=29.5mm∕min
Ns=408﹙r／min﹚
V=28.3m／min
Tm=0.64min
f=0.62mm/r
n=97r/min
v=7.6m/min
tm=1.45min
F=0.62mm/r
n=97 r/min
v=7.6m/min
tm =1.4min
f=0.81mm/r
n=97r /min
v=7.6 m/min
tm=1.1mm
選擇機(jī)床X62
v=16mm/min
選取套式面銑刀
dw=63mm
z=10
ns=80.1r/min
nw=75r/min
fm=300mm/min
Tm=0.36min
f=1.5mm/r
v=20m/min
dw=63mm
z=10
ns=101.1 r/min
nw=95r/min
v=18.8m/min
當(dāng)n w=95時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為
Fm=f zZn w
=1.5×95
=142.5mm/min
查《工藝手冊》表4.2-40，
取fm=150mm/min
切削工時，
Tm==（40+63+3+3）/150=0.72min
所以tm=0.72min
2.5.8 工序VIII： 銑槽
1、粗銑
由《金屬切削手冊》表9-7選擇X53T機(jī)床
故用三面刃銑刀，直徑dw=80mm，寬14mm，齒數(shù)z=14
查《金屬切削手冊》表9-12,9-14
每齒進(jìn)給量fz=0.3mm
切削速度v=16m/min
則
Ns=
=1000×16/80
=63.7r/min
根據(jù)《工藝手冊》表4.2-36取nw=71r/min
故實(shí)際切削速度為
V=
=80×71/1000
=17.8m/min
當(dāng)n=71r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量是
Fm=fzZnw
0.3.×14×71=298.2mm
查《工藝手冊》表4.2-37取fm=315mm/min
切削工時，
Tm=
=（40+80+6+3）/315
=0.41min
所以tm=0.41min
2、半精銑
查《金屬切削手冊》表9-7
選用錯齒三面銑刀，直徑dw=80mm，寬16mm，齒數(shù)z=14
查《金屬切削手冊》表9-12,9-14
每齒進(jìn)給量fz=0.2mm
切削速度v=20m/min
則 Ns=
=1000×20/80
=79.6r/min
根據(jù)《工藝手冊》表4.2-36取nw=71r/min
故實(shí)際切削速度
V=
=80×71/1000
=17.8m/min
當(dāng)n=71r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量是
Fm=fzZnw
=02×14×71
198.8mm
查《工藝手冊》表4.2-37 取fm=220mm/min
切削工時
Tm=
=（40+80+60+3）/220
=0.57min
所以tm=0.57min
2.5.9 工序IX：切斷
選用機(jī)床X62
選用細(xì)齒鋸片銑刀，直徑dw=100mm，寬度2mm，齒數(shù)z=40
查《金屬切削手冊》表9-13,9-14
每齒進(jìn)給量fz=0.02mm
切削速度v=20m/min
則Ns=
=1000×20/100
=63.7r/min
根據(jù)《工藝手冊》表4.2-39，取nw=60r/min
故實(shí)際切削速度
V==100×60/1000=18.8m/min
工作臺每分鐘進(jìn)給量
Fm=fzZnw
=0.02×40×60
=48mm/min
查《工藝手冊》表4.2-40 取fm=47.5mm/min
切削工時
Tm=
=（75+10+10）/47.5
=2min
所以tm =2min
2.5.10 工序X：半精銑切斷面
選用機(jī)床X62
查《金屬切削手冊》表9-7，選用套式面銑刀，直徑dw=63mm，
Z=10
查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表15-54
Fm=142.5mm/min
fm=150mm/min
tm=0.72min
選擇X53T機(jī)床
dw=80mm
寬14mm
齒數(shù)z=14
fz=0.3mm
v=16m/min
ns=63.7r/min
nw=71r/min
v=17.8m/min
fm=298.2mm
取315mm/min
tm=0.41min
dw=80mm
寬16mm
齒數(shù)z=14
fz=0.2mm
v=20m/min
ns=79.6r/min
nw=71r/min
v=17.8m/min
fm=220mm/min
tm=0.57min
選用機(jī)床X62
dw=100mm
寬度2mm
z=40
fz=0.02mm
v=20m/min
ns=63.7r/min
nw=60r/min
v=18.8m/min
fm=48mm/min
取fm=47.5mm/min
tm =2min
選用機(jī)床X62
dw=63mm
Z=10
每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fm=1.5mm／r
查《金屬切削手冊》表9-14
切削速度v=20mm∕min
則n s =
=1000×20／﹙π×63﹚
=101.1r／min
查《工藝手冊》表4.2-39
取nw=95r∕min
故實(shí)際切削速度
V=
=(π×63×95﹚／1000
=18.8m／min
當(dāng)nw=95時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)
為fm=1.5nw
=1.5×95
=142.5mm／min
查《工藝手冊》表4.2-40
取fm=150 mm／min
切削工時，
Tm=
=﹙75＋63＋3＋3﹚／150
=0.96
所以tm=0.96
2.5.11 工序XI銑Φ40mm圓柱外端面
選用機(jī)床X53T
選用粗齒錐柄立銑刀，直徑dw=40mm，齒數(shù)Z=4
查《金屬切削手冊》表9-12
每齒進(jìn)給量fz=0.3mm
查《金屬切削手冊》表9-14
切削速度v=20mm／min則
Ns=
=1000×20／﹙π×40﹚
=159.2r／min
查《工藝手冊》表4.2-36
Ns=
=﹙π×40×180﹚／1000
=22.6m／min
當(dāng)nw=180r／min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為
Fm=fznw
=0.3×4×180
=216mm／min
查《工藝手冊》表4.2-37
取fm=220mm／min
切削時，tm=
=﹙21＋40＋3＋6﹚／220
=0.32min
所以tm=0.32min
fm=1.5mm／r
v=20mm∕min
nw=95r∕min
取
fm=150 mm／min
tm=0.96
Ns=22.6m／min
fm=220mm／min
tm=0.32min
3. 專用夾具設(shè)計
3.1 機(jī)床夾具介紹
夾具至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期，機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。夾具的現(xiàn)狀和生產(chǎn)對其提出新的要求。
夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛的運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝備等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，從而降低生產(chǎn)成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確的設(shè)計和合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少的重要手段。
現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求：
1.能迅速方便的裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
2.能裝夾一組相似性特征的工件。
3.適用于精密加工的高精度機(jī)床。
4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。
5.采用液壓泵站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。
3.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個方面。
3.3 機(jī)床夾具的定位及夾緊
3.3.1 概述
在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，以接受施工或檢測的裝置。
機(jī)床夾具的概念：
在機(jī)床加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位，定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。
3.3.2 機(jī)床夾具的組成
1.機(jī)床夾具的基本組成部分
1）定位裝置
該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。
2）夾緊裝置
該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過程中正確位置不變。
3）夾具體
夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個整體。
2.機(jī)床夾具的其它特殊元件或裝置
1）連接元件
根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。如機(jī)床夾具所具有的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。
2）對刀元件
常用在普通銑床夾具中，用對刀塊調(diào)整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀塊直接接觸，而用塞尺進(jìn)行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。
3）導(dǎo)向元件
常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。
4）其它元件或裝置
根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器個平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計。
3.3.3 機(jī)床夾具的分類
根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具分為以下幾種：通用夾具，專用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。
其中專用夾具是針對某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計的，所以它的適用范圍較窄。此外，專用夾具的設(shè)計制造周期較長。當(dāng)產(chǎn)品更換時，往往因無法在使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。
3.3.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用
夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機(jī)械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用：
1.保證工件的加工精度
由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確的確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，所以在機(jī)械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。
2.提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本
采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費(fèi)的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。
3.擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途
使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。
4.改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全
使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。
3.4 工件的裝夾方式
工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種：
1.直接找正法
在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。
直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度，找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一半多用于單件小批量生產(chǎn)和精度要求特別高的場合。
2.劃線找正法
在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。
此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。
3.用夾具裝夾
即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。
此法由于使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。
上述裝夾工件的方法有以下幾個特點(diǎn)：
工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)與家具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。
由于夾具預(yù)先在機(jī)床上以調(diào)整好位置（也有在加工過程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過夾具相對于機(jī)床也就有了正確的位置。
通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。
3.5基準(zhǔn)及其分類
及其零件是由若干個表面加工組成的。這些表面之間的相對位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面間的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關(guān)系，是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就無法確定表面的位置。
基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。
1.設(shè)計基準(zhǔn)
在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。
2.工藝基準(zhǔn)
零件在加工過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。
1)裝配基準(zhǔn)
裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。
2)測量基準(zhǔn)
測量時用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。
3)工序基準(zhǔn)
在加工工序中，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。
4)定位基準(zhǔn)
工件定位時所才采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。
需要說明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等。它們是有具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。
3.6工件的定位
工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位，夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置，顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。
六點(diǎn)定位原則
定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點(diǎn)限制工件的一個自由度，用合理設(shè)置的六個支承點(diǎn)，限制工件的六個自由度，使工件在夾具上的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則”。
3.7 工件的夾緊
3.8夾具的設(shè)計
對機(jī)床專用夾具的基本要求可總括為以下幾個方面：穩(wěn)定的保證工件的加工精度
1)提高機(jī)械加工的勞動生產(chǎn)率
2)結(jié)構(gòu)簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動條件
3)應(yīng)能夠降低工件的制造成本
4)適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本
1.定位基準(zhǔn)的選擇
本夾具用于在立式銑床上加工40外圓端面，工件以底面為定位基準(zhǔn)，用支承板和支承釘定位。為了縮短輔助時間，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。
2.切削力及夾緊力的計算
刀具：套式面銑刀
1)切削力
2)本步加工可按銑削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠地卡緊
查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表17-6，得銑削切削力計算公式：軸向力F i=CfdMf 0fyMkF
式中F——切削力
f——進(jìn)給量，3mm
d——銑刀直徑，40mm
kF——修正系數(shù)，由《工藝師手冊》表17-17可知
kF=()0.6故經(jīng)計算可知：kF=1.16
所以：F i=CfdMf 0fyMkF=420×231.0×0.360.8×1.0=491.8N
夾緊力
查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表17-20，查得銑削平面時所需夾緊力計算公式：
3.卡緊力為F==983.6N
4.取系數(shù)S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
5.則實(shí)際卡緊力為F，=S1*S2*S3*S4*F=1963.75N
6.使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠地卡緊力。
7.定位誤差的分析
本夾具以大孔的端面為定位基準(zhǔn)，用支撐板和支承釘定位，所以底面和側(cè)面要有一定的輔助支撐。
4. 課程設(shè)計小結(jié)
通過這次課程設(shè)計，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西，本次課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)課后進(jìn)行的 這是我們即將離開學(xué)校走上工作崗位之前對所學(xué)各科進(jìn)行的一次全面的、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，是我們在走上工作崗位前一次極好的學(xué)習(xí)機(jī)會，因此它在即將結(jié)束的四年大學(xué)生活中占有極重要的地位。
對我而言，通過這次課程設(shè)計對自己在大學(xué)中所學(xué)的知識進(jìn)行一次良好的回顧，并在此基礎(chǔ)上有所提高，對自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，無論是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件加工工藝還是cad畫圖能力都得到了大大的鞏固和提高，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神。
由于個人能力有限，設(shè)計尚有諸多不足之處懇請老師指點(diǎn)，在此不勝感激。
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