修改版的工艺.pdf

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1、1 第 2 章 工艺规程的编制 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目给的是 CA6140 车床主轴箱拨叉的工艺规程编制和夹具设计。CA6140 车床的拨叉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14。零件图如图 2-1 所示：图 2-1 拨叉零件图 零件上方的02.0025mm 孔与操纵机构相连，而下方的4.0055mm 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实现变速。两件零件铸为一体，加工时分开。2.1.2 零件的工艺分析 零件的材料为 HT200，为了满足其性质要求，由参考文献15表 2-3 铸件制

2、造方法选取金属型铸造方法，由参考文献16表 2.2-4 灰铸铁件的硬度分级可知灰铸铁的硬度为 190210HBS，具有较高的强度和耐磨性，适于承受较大应力和耐磨性的要求。CA6140 车床拨叉有多处加工面，其中有两处加工表面，其间有一定位置要求。分2 述如下：1 以02.0025mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：02.0025mm 的孔，以及40mm 的圆柱上表面，其中主要加工表面为02.0025mm 通孔，其粗糙度要求为 1.6。2 以4.0055mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：4.0055mm 的孔，以及75mm 的两个端面。其中4.0055mm 内孔的粗糙度要求

3、为 3.2，75mm 的两端面有垂直度 0.1 的要求。3 将两件铣断 这一组加工表面包括：铣断面的粗糙度要求为 6.3。4 铣12.0016mm 的槽 这一组加工表面包括：此槽端面的粗糙度要求为 3.2，槽的底面的粗糙度要求为 6.3。5 铣40mm 外圆柱面上的平台 这一组加工表面包括：粗糙度要求 6.3，其余为尺寸要求，精度不高。该零件加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：02.0025mm 孔的中心与4.0055mm 孔的中心有位置要求1.02.05.134mm。12.0016mm 的槽与02.0025mm 的孔内表面有垂直度公差为 0.08。C、D两端面之间相对于的02.0025m

4、m 的孔内表面有垂直度公差为 0.1。由以上分析:对于以上加工表面，根据加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，可先加工其中某一重要表面，然后借助于专用夹具加工其它表面，并保证各种尺寸和位置的精度要求。2.2 确定毛坯的制造形式 根据零件的材料和形状确定毛坯为铸件，考虑零件在机床运行过程中可以承受较大载荷和冲击载荷，且零件结构又比较简单，采用金属型铸造的方法来加工，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。这样不但提高生产率，而且可以保证零件的加工精度。毛坯零件图如图 2-2 所示：3 图 2-2 毛坯图 毛坯的铸造方法：选用金属型造型的方法。毛坯的热处理：热处理工序在工艺过程中的安排

5、是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能的重要因素。热处理的方法、次数和在工艺过程中的位置，根据材料和热处理的目的而定。本次加工中热处理为预备热处理安排在机械加工之前，采用正火、调质处理来改善材料的加工性能。此外，为了消除残余应力，铸造后应安排人工时效。2.3 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，过程中会问题百出，甚至会造成大批废品，使生产无法正常运行。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17。根据这

6、个基准选择原则，现以拨叉的底面和40mm 的外圆表面为粗基准，利用 V 型块夹紧达到完全定位,然后进行钻55mm 孔的加工。2 精基准的选择 为 了 保 证 定 位 基 准 和 加 工 工 艺 基 准 重 合，所 以 选 择 零 件 的25mm 圆表面为精基准，并且以“基准重合”和“基准统一”为原则，来保证加工精度和装夹准确方便。2.4 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,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能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况4 下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,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，以便使生产成本尽量下降。1

7、工艺路线方案一 工序一：铸造毛坯 工序二：将两件铣断 工序三：钻、扩、铰、精铰25mm 孔 工序四：粗车、半精车、精车55mm 孔 工序五：粗铣、精铣 C、D 面保证垂直度误差不大于 0.1 工序六：粗铣 B 面 工序七：铣 16mm 的槽，垂直度误差不大于 0.08 工序八：铣40mm 外圆上的平台 工序九：检验入库 上面的工序加工不太合理，因为如果先将两件铣断，破坏了零件的整体性，这样就达不到两个孔之间的位置要求，影响整个工件的加工要求，从而降低了零件的使用价值。由此得出下面一个方案。2 工艺路线方案二 工序一:铸造毛坯 工序二：以底平面 D 面为粗基准，用 V 型块定位，粗车、半精车、精

8、车4.0055mm 孔，使其达到精度要求 工序三：以40mm 圆柱外表面为基准，用 V 型块定位，并以4.0055mm 的 圆 心 为 基 准 钻、扩、粗 铰、精 铰02.0025mm 的孔，达到精度要求 工序四：将两件铣断 工序五：以02.0025mm 的内孔为精基准，以定位挡销和一压板实现定位，进行 C、D 两面的粗铣、精铣加工，使 C、D 两面满足垂直度误差不大于 0.1 工序六：以02.0025mm 的内孔为精基准，以 D 面和一辅助支撑实现定位，进行 B 面的粗铣加工 工序七：以02.0025mm 的内孔为精基准，铣12.0016mm 的槽,保证槽的侧面相对于孔的垂直度误差是 0.0

9、8 工序八：以02.0025mm 的内孔为精基准，铣40mm 外圆上的平台 5 工序九：去除毛刺 工序十：检验入库 比较两种工序加工方案，考虑到加工的合理性及精度的要求，我们选择方案二的设计。2.5 选择加工设备及刀具、夹具、量具 由于生产类型为中批，故加工机床设备等以通用机床为主，其生产方式以通用机床加专用夹具为主，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均有人工完成。根据加工零件的具体工序，满足加工需求，根据文献15选择以下机床、刀具和量具：1 机床的选择 铣面、铣槽、铣平台时均采用立式铣床 X52K；钻、扩、铰孔均采用立式钻床 Z550；车内孔时采用卧式车床 C620-1。2 夹具的选择 该

10、拨叉的生产纲领为中批生产，所以采用专用夹具。3 刀具的选择 铣上下表面时采用硬质合金端铣刀，可以保证加工零件的精度要求；铣槽时采用直柄立铣刀；铣断时采用铣断铣刀；钻孔时采用高速钢锥柄麻花钻；扩孔时采用高速钢锥柄扩孔钻；铰孔时采用硬质合金锥柄机用铰刀；车孔时采用 YG6 硬质合金车刀。4 量具的选择 极限量规或塞规、对角度尺寸采用专用夹具保证，其它尺寸采用通用量具即可。2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA6140 车床拨叉零件材料为 HT200，硬度 190210HBS，抗拉强度a195MPb，生产类型为中批量，铸造毛坯。由文献18表 217 灰铸铁铸件预计的力学性能及应用举例及

11、以上原始资料及加工工艺，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1)求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长 315mm，宽 75mm，高 80mm，故最大轮廓尺寸为 315mm。(2)选取公差等级 CT 由文献15表 5-1 大批量生产的毛坯铸件的公差等级得铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁，得公差等级 CT 范围 810 级，取为 10 级。6 (3)求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 CT，由表 5-3 铸件尺寸公差15得：公差带相对于基本尺寸对称分布。(4)求机械加工余量等级 由文献15表 5-5 毛坯铸件典型的机械加工余量等级得铸造方法按金属

12、型铸造、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围 DF级，取为 F 级。(5)求 RMA(要求的机械加工余量)对所有加工表面取同一个数值，由文献15表 5-4 要求的铸件机械加工余量（RMA）得最大轮廓尺寸为 315mm、机械加工余量等级为 F 级，得 RMA 数值为 2.5mm。(6)求毛坯基本尺寸 为方便加工，键槽处铸成实心。C 面、D 面属双侧加工，应由文献15式（5-2）求出，即 R=F+2RMA+CT/2=12+22.5+2.2/2=18.1mm B 面为单侧加工，毛坯基本尺寸由文献15式（5-1）求出，即 R=F+RMA+CT/2=80+2.5+3.2/2=84.1mm 25mm

13、孔属内腔加工，应由文献15式（5-3）求出，即 R=F-2RMA-CT/2=25-22.5-2.6/2=18.7mm 55mm 孔属内腔加工，应由文献15式（5-3）求出，即 R=F-2RMA-CT/2=55-22.5-2.8/2=48.6mm 式中 R毛坯基本尺寸；F毛坯的铸件轮廓尺寸；RMA要求的机械加工余量；CT公差等级。拨叉铸件毛坯尺寸公差与加工余量见如下表 2-1 表 2-1 拨叉铸件毛坯尺寸公差与加工余量 项目 C 面 D 面 B面 25mm孔 55mm孔 键槽 公差等级 CT 10 10 10 10 加工面基本尺寸 12 80 25 55 铸件尺寸公差 2.2 3.2 2.6 2

14、.8 机械加工余量等级 F F F F RMA 2.5 2.5 2.5 2.5 毛坯基本尺寸 18.1 84.1 18.7 45 0 7 1 C 面、D 面的加工余量为 6.1mm（为双边加工）查文献15表 5-49 平面精加工余量得精加工余量 1mm，故粗加工余量为 Z=4.1mm，则单边加工余量为 Z=2.05mm。2 B 面的单边总加工余量为 Z=4.1mm 查文献15表 5-49 平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量为 Z=3.1mm。3 内孔（25mm 的孔已铸成18.7mm 的孔）查文献15表 5-42 基孔制 7、8、9 级（H7、H8、H9）孔的加工余量得 工序尺寸加工余量：

15、钻孔至23mm 余量为 4.3mm；扩孔至24.8mm 余量为 1.8 mm；粗铰孔至24.94mm 余量为 0.14 mm；精铰孔至25mm 余量为0.06 mm。4 内孔55mm 孔（55mm 的孔已先铸初45mm 的孔）查文献15表 5-42 基孔制 7、8、9 级（H7、H8、H9）孔的加工余量：粗车45mm 的孔至51mm 余量为 6mm；半精车51mm 孔至53.8mm 余量为 2.8mm；精车至55mm 余量为 1.2 mm。5 铣 16mm 的槽 由文献15表 5-41 凹槽加工余量及偏差得粗铣后半精铣宽度余量Z=3mm,粗 铣 后 公 差 为+0.18 +0.27mm,半 精

16、 铣 后 公 差 为+0.11mm。工序尺寸加工余量：粗铣至 11.5mm；半精铣至 14.5mm 余量为 3mm；精铣至 16mm余量为 1.5mm。2.7 确立切削用量及基本工时 工序一：铸造毛坯。工序二：底平面 B 为粗基准，粗车、半精车、精车55mm 的孔，使其粗糙度达到 3.2(已铸成45mm)。1 粗车45mm 的孔至51mm(1)选择主轴转速 选择 C620-1 车床，正转 n=101400r/min，反转 n=141580r/min；纵向 f=0.0286.33mm/r，横向 f=0.0143.16mm/r。(2)选择进给量 决定进给量，由文献15表 5-57 卧式车床刀架进给

17、量得：8 f=0.0286.33mm/r，取 f=1.59mm/r(3)计算切削速度 由文献15表 2-8 车削时切削速度的计算公式得：vyxpmvckfaTCvvv 式中 使用寿命 T=60min；vc=158；vx=0.15；vy=0.40；m=0.2 由 文 献 15表2-9 车 削 过 程 中 使 用 条 件 改 变 时 的 修 正 系 数 得vk=1.0 则:28.440.159.166015840.015.02.0vyxpmvckfaTCvvv m/min 38.3134514.328.4410001000dvnc m/min 由文献15表 5-56 卧式车床主轴转速得转速 n=3

18、05 r/min 则实际切削速度 09.4310003054514.31000Dnvcm/min (4)计算基本工时 17.059.1305141.18nfLTjmin 式中 jT机动时间，min；L刀具或工作台行程长度，mm；n机床主轴转速，r/min；f主轴每转刀具的进给量，mm/r。2半精车51mm 的孔至53.8mm，切削余量为 2.8mm(1)确定背吃刀量 8.2pamm。(2)确定进给量、计算切削速度 由文献15表 5-121 用 YG6 硬质合金车刀车削灰铸铁时的得：v=90m/min,f=0.42mm/r。5625114.39010001000Dvnr/min 采用 C620-

19、1 卧式车床，由文献15表 5-56 卧式车床的主轴转速得主轴转速 n=480r/min 9 则实际切削速度 87.7610004805114.31000Dnvm/min(3)计算基本工时 由文献15表 2-24 车削和镗削机动时间计算公式得：车孔切削工时的计算时间为：123jllllLTiinfnf 式中 i走刀次数，i=1；1l刀具的切入长度，mm；2l刀具的切出长度，mm；3l单件小批量生产时的试切附加长度，3l=0。则 4)32(60tan8.2)32(tan01rpkalmm 4,5322ll取mm 所以 13.042.0480441.18jTmin 3精车53.8mm 的孔至4.0

20、055mm,粗糙度为 3.2(1)确定背吃刀量 2.1pamm。(2)确定进给量、计算切削速度 由文献15表 5-121 用 YG6 硬质合金车刀车削灰铸铁时的得：v=90m/min,f=0.56mm/r。5328.5314.39010001000Dvnr/min 采用 C620-1 卧式车床，由文献15表 5-56 卧式车床的主轴转速得主轴转速 n=480r/min 则实际切削速度 09.8110004808.5314.31000Dnvm/min(3)计算基本工时 由文献15表 2-24 车削和镗削机动时间计算公式得：镗孔切削工时的计算时间为：123jllllLTiinfnf 式中 i走刀次

21、数，i=1；1l刀具的切入长度，mm；10 1 0 2l刀具的切出长度，mm；3l单件小批量生产时的试切附加长度，3l=0。则 3)32(60tan2.1)32(tan01rpkalmm 4,5322ll取mm 所以 10.056.0480431.18jTmin 工序三：钻、扩、粗铰、精铰25mm 的孔，使其达到精度要求 1.钻23mm 的孔(1)决定进给量 钻头直径为23mm，由文献15表 5-127 高速钢钻头钻孔时的进给量查得进给量范围为 0.780.96mm/r，取进给量 f=0.81mm/r，选用 Z550 钻床，由文献15表 5-64 立式钻床型号与主要技术参数查 得 进 给 机

22、构 许 用 最 大 抗 力F=24525N，查 进 给 量 范 围 为0.10.81mm/r，符合。(2)确定钻头的磨钝标准及寿命 由文献15表 5-130 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及寿命查得最大磨损限度为 1.0mm，寿命 T=75min。(3)切削速度的确定 由文献15表 2-13 钻、扩和铰孔时切削速度的计算公式得：vypmzvckaTdCvvv0(cv的单位：m/min)式中 min75T；1.11vC；25.0vz；0vx；4.0vy；125.0m。由文献15表 214 钻、扩及铰孔时使用条件改变时切削速度的修正系数得2.1vk 所 以 0.250.1250.411.1 2311

23、.1 2.191.21.217.85m/min751 0.811.72 1 0.95cv 取 cv=18m/min 010001000 18249r/min3.1423cvnd 由文献15表 565 立式钻床主轴转速取转速 n=250r/min 所以，实际切削速度 11 1 1 3.1423 25018.1m/min10001000cDnv(4)检验机床扭矩及功率 由文献15表 215 钻孔时轴向力、转矩及功率的计算公式得：MyzMckfdCMMM0 式中 cM钻孔时的转矩，N m；0d刀具直径，mm；f钻削时的进给量；Mk切削力的修正系数；206.0MC；230d；81.0f；1Mk；0.2

24、Mz；8.0My。所以 2.00.80.206230.8110.2065290.84 191.54N mcM 091.54 18.12.4kw3030 23cccM VPd 由文献15表 568 立式钻床主轴各级转速能传递的转矩按薄弱环节得主轴能传递的转矩/N m 得 5.284mMN m mcMM ecPP 所以，所选的切削用量符合要求。(5)计算基本工时 nflllnfLTj21 0123cot(1 2)cot60(1 2)7mm22Dlkr,22lmm min42.025081.0271.84jT 2 扩23mm 的孔至24.8mm(1)确定背吃刀量为 9.0pamm。(2)确定进给量，

25、由文献15表 5128 高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量得进给量 f=1.01.2mm/r，所以取 f=1.196mm/r。(3)计算切削速度 由文献15表 354 扩孔相较钻孔的选取方法得扩孔速度为钻12 1 2 孔速度的（3121）倍 故取 118.19.05m/min2v扩 由此算出转速 10001000 9.05116.22r/min3.1424.8vnd 按机床实际转速，取 n=125r/min 则实际切削速度 3.1424.8 1259.734m/min10001000cDnv。(4)计算基本工时 12jlllLTnfnf 0111.8cot(1 2)cot60(1 2)2mm

26、22Ddlkr 22mml，1284.1220.59min1.196 125jlllLTnfnf 3 粗铰24.8mm 孔至24.94mm(1)确定背吃刀量 14.0pamm，由文献15表 5136 硬质合金铰刀铰孔时的切削用量得被吃刀量5.1006.0pamm，符合被吃刀量的范围。(2)确定进给量 由文献15表 5128 高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量得进给量 f=0.3 0.5mm/r，所以取 f=0.36mm/r。(3)计算切削速度 由文献15表 213 钻、扩和铰孔时切削速度的计算公式得：vyxpckfaCvvmz0vTdVv 由文献15表 5130 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准

27、及寿命得钻头后刀 面最大磨损量为 0.60.8mm，取 0.6mm，寿命min75T。式中 .615vC；.20zv；1.0vx；.50yv；3.0m。由文献15表 214 钻、扩及铰孔是使用条件改变时切削速度的修正系数得1vk 13 1 3 所以 3.5166.02.805.63027.91.615136.04.10754.924.615.50.103.02.0cvm/min 8.02114.92414.3.316100010000dvncr/min 由文献15表 565 立式钻床主轴转速取转速 n=185r/min 所以，实际切削速度 49.14100018594.2414.31000Dn

28、vcm/min(4)计算基本工时 nflllnfLTj21 2)21(60cot214.0)21(cot2011krdDlmm 由文献15表 2-27 铰圆柱孔的超出长度2l得：22lmm min4.118536.014280jT 4 精铰24.94mm 孔至2.00025mm(1)确定背吃刀量 06.0pamm。由文献15表 5136 硬质合金铰刀铰孔时的切削用量 得被吃刀量5.1006.0pamm，符合被吃刀量的范围。(2)确定进给量 由文献15表 5128 高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量得进给量 f=0.9 1.4mm/r，所以取 f=0.9mm/r(3)由文献15表 5-131

29、高速钢钻头钻碳钢及合金钢时的切削速度得理论转速为：m/min12V c 7.81522514.321100010000dvncm/min 由文献15表 556 立式钻床主轴转速取转速 n=185r/min 所以，实际切削速度 52.1410001852514.31000Dnvcm/min(4)计算基本工时 14 1 4 nflllnfLTj21 mmkrdDl.51)21(60cot206.0)21(cot2011 由文献15表 2-27 铰圆柱孔的超出长度2l得132lmm min7.501859.013.5180jT 工序四：将两件铣断(1)进给量的确定 由 文 献 15表598 铣 刀

30、直 径 选 用 切 断 刀，铣 刀 直 径 应 小 于63mm,取 63mm，齿数为 6，可选用 X52k 立式升降台铣床。功率为 7.5 kw，由文献15表 5-145 高速钢立铣刀、角铣刀、半圆铣刀、切槽铣刀、和切断铣刀加工钢 时的进给量得每齿进给量0.025 0.015/zfmm z，0.02/zfmm z取。铣削宽度为：6eamm(2)铣削速度的确定 由文献15表 2-17 铣削时切削速度的计算公式得：0vvvvvvcvxyupmpzec d qvkT afaz 式中 vc=10.5；vq=0.2；vx=0.2；vy=0.4；vu=0.5；vp=0.1；m=0.15 由文献15表 5-

31、72 立式铣床主轴转速及文献15表 5-98 铣刀直径 选 择 和 表5-72 立 式 铣 床 主 轴 转 速，取 立 式 铣 床 主 轴 转 速n=150r/min 切削速度 3.14 63 11823.34m/min10001000cDnv 0.026 15018m/minfv 。(3)切削工时 12jMzlllTf，由文献15表 5-73 立式铣床工作台进给量得 126mm/minMzf 22120.5()(1 3)3mm,1mmeLddaL 15 1 5 则 753 10.63min126jT 工序五：粗铣和半精铣 C、D 两面。1 粗铣 C、D 两面(1)背吃刀量的确定 因 为 切

32、削 余 量 较 小，故 以 此 就 可 以 切 除 全 部 加 工 余 量，则 2.05pamm。(2)进给量的确定 选用硬质合金端铣刀，材料为 YG6。端铣刀直径应小于 80mm，由文献15表 598 铣刀直径选择取直径 80mm,齿数为 6。可选用X52K 立式升降台铣床，功率为 7.5kw，由文献15表 5-146 硬质合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工平面和凸台时的进给量得：每齿进给量 0.140.24mm/z,0.2mm/zzzff取。(3)铣削速度的确定 由文献15表 2-17 铣削时切削速度的计算公式及表 5-98 铣刀直径选择和表 5-72 立式铣床主轴转速得:vpueyzxp

33、mvvckzafaTqdCvvvvv0 式中 vc=245；vq=0.2；vx=0.15；vy0.35；vu=0.2；vp=0；m=0.32。取立式铣床主轴转速 n=118r/min，则 切削速度 3.14 80 11829.64m/min10001000Dnv粗 0.26 118141.6m/minfvf (4)切削工时 12jMzlllTf 由文献15表 5-73 立式铣床工作台进给量取Mzf=126mm/min 222210.5()(1 3)0.5(808060)(1 3)15mmeLdda 21mmL，12157.5 15 11.38min126jMzlllTf 22.76minjTT

34、 2 半精铣 C、D 两面 16 1 6 (1)背吃刀量的确定 由文 献15表 5-49 平 面 精 加工 余量 得：半精 加工铣 削用 量为1mm，取 1mmpa。(2)进给量的确定 选用硬质合金端铣刀，材料为 YG6。端铣刀直径应小于 80mm，由文献15表 5-144 高速钢端铣刀、圆柱铣刀、盘铣刀加工时的进给量取表面粗糙度为 3.2,表 5-146 硬质合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工平面和凸台时的进给量得每齿进给量zf=0.140.24mm/z,取zf=0.2mm/z。(3)铣削速度的确定 由文献15表 2-17 铣削时切削速度的计算公式及表 5-98 铣刀直径选择和表 5-72

35、立式铣床主轴转速得:vpueyzxpmvvckzafaTqdCvvvvv0 式中 vc=245；vq=0.2；vx=0.15；vy0.35；vu=0.2；vp=0；m=0.32。取立式铣床主轴转速 n=150r/min，则 切削速度 3.14 80 15037.68m/min10001000Dnv半精 0.26 150180m/minvf (5)切削工时 12jMzlllTf 由文献15表 5-73 立式铣床工作台进给量取Mzf=126mm/min 222210.5()(1 3)0.5(808060)(1 3)15mmeLdda 21mmL，12157.5 15 11.38min126jMzl

36、llTf 22.76minjTT 工序六：粗铣 B 面(1)背吃刀量的确定 因 为 切 削 余 量 较 小，故 一 次 切 削 就 可 切 除 全 部 加 工 余 量，则3.1mmpa。(2)进给量的确定 17 1 7 选用硬质合金端铣刀，材料为 YG6，铣刀直径应小于 80mm，由文献15表 598 铣刀直径选择 60mm，齿数为 6。可选用 X52K，立式升降台铣床，功率为 7.5kw，由文献15表 5-146 硬质合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加 工平面和凸台时的进给量得每齿进给量 0.140.24mm/zzf，0.2mm/zzf 取(3)铣削速度的确定 由文献15表 2-17 铣削时切

37、削速度的计算公式及表 5-98 铣刀直径选择和表 5-72 立式铣床主轴转速得:vpueyzxpmvvckzafaTqdCvvvvv0 式中 vc=245；vq=0.2；vx=0.15；vy0.35；vu=0.2；vp=0；m=0.32。取立式铣床主轴转速 n=118r/min，则 切削速度 3.14 63 11822.23m/min10001000Dnv 0.26 118141.6m/minfvf (4)切削工时 12jMzlllTf 由文献15表 5-73 立式铣床工作台进给量取Mzf=126mm/min 222210.5()(1 3)0.5(606040)(1 3)9mmeLdda 21

38、mmL 所以 12409 10.40min126jMzlllTf 工序七：粗铣、半精铣0.12016mm 的槽，使其达到精度要求 1 粗铣 12mm 的槽，粗加工后，公差为+0.18+0.27(1)选择机床刀具 选择立式铣床 X52K，直柄立铣刀(2)切削用量 由文献15表 5-145 高速钢立铣刀、角铣刀、半圆铣刀、切槽铣刀和切断铣刀加工时的进给量得进给量zf为任意，取0.2mm/zzf。由文献15表 5-148 铣刀磨钝标准取铣刀磨钝标准最大磨钝限度粗加工时为 1.01.2，粗加工时为 0.30.5。18 1 8 由 文 献 15 表5-149 铣 刀 平 均 寿 命 取 平 均 寿 命

39、为T=60min163Dz，槽宽 16mm，槽深 1025mm，14m/mincv，n=279r/min,88m/minfv。(3)计算基本工时 12jMzlllTf 12()(1 3)3mm,2 5mmeela dal，22mm取l 140230.81min279 0.2zLtnf；240220.78min279 0.2zLtnf 则 120.810.781.59minTtt 2 精铣槽0.12016mm 本道工序精铣槽之前已进行了粗铣和半精铣工步，此工序精铣槽必须满足各种技术要求包括：槽宽 16H11，槽深 8H12，槽两侧粗糙度为 3.2，槽底面粗糙度为 6.3。(1)选择机床和刀具 机

40、床：X52K 立式铣床。刀具：直柄立铣刀，铣槽0d=16mm。查文献15表 8 铣刀参数的选择取国家标准 GB1118,D=160mm,d=40mm,L=16mm,齿数 z=24(2)计算切削用量 由文献15表 5-145 高速钢立铣刀、角铣刀、半圆铣刀、切槽铣刀和切断铣刀加工时的进给量得铣削宽度为 16mm 时，每齿进给量任意，取 zf=0.67mm/r 由文献15表 5-148 铣刀磨钝标准取铣刀磨钝标准和耐用度，磨钝标准为 0.200.25，由文献15表 5-149 铣刀平均寿命取铣刀平均寿命 T=60min。(3)切削速度 由文献15表 2-17 铣削时切削速度的计算公式得：vpuey

41、zxpmvvckzafaTqdCvvvvv0 式中 修正系数 k=1.0；vc=10.5；vq=0.2；vx=0.2；vy0.4；19 1 9 vu=0.5；vp=0.1；m=0.15。0.670.028mm24ffaz，6ea，8pa 代入上式，得 0.20.150.20.40.50.110.5 1618.07m/min6080.028624v。(4)确定机床主轴转速 10001000 8.07160.63r/min3.14 16vnd 由 文 献 15 表5-72 立 式 铣 床 主 轴 转 速 得 主 轴 转 速 为n=190r/min，则 实际切削速度 3.14 16 1909.55m

42、/min10001000dnv(5)计算切削工时 12jMzlllTf 122()(1 3)9mm,2 5mm,2mmeeLa daLL取 由文献15表 5-73 立式铣床工作台进给量取Mzf=127mm/z 则：40220.41min126T 工序八：粗铣半精铣40mm 外圆上的平台 由于整个加工余量为 6mm,且精铣的加工余量为 1mm。则粗细过程 5mm,分两步加工 1 第一次粗铣、第二次粗铣(1)背吃刀量的确定 13mmpa，22mmpa。(2)确定进给量 选用硬质合金端铣刀，材料为 YG6，由文献15表 598 铣刀直径选择得铣刀直径应小于 80mm，取直径为 40mm。齿数为 6。

43、可选用 X52K 立式升降台铣床功率为 7.5kw，由文献15表 5-146 硬质合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工平面和凸台时的进给量得每齿进给量 0.140.24mm/z,0.2mm/zzzff取(3)确定铣削速度 由文献15表 2-17 铣削时切削速度的计算公式及表 5-98 铣刀直20 2 0 径选择和表 5-7 立式铣床主轴转速得:vpueyzxpmvvckzafaTqdCvvvvv0 式中 vc=24；vq=0.；vx=0.1；vy0.3；vu=0.2；vp=0；m=0.32。取立式铣床主轴转速 n=150r/min，则 切削速度 13.1440 15018.84m/min1000

44、1000Dnv 0.26 150180m/minnfvf (4)切削工时 12jMzlllTf 由文献15表 5-73 立式铣床工作台进给量取Mzf=126mm/min 222210.5()(1 3)0.5(404020)(1 3)7mmeldda 21mml，12131710.31min126MzlllTf；同理20.30minT 120.61minTTT 2 半精铣(1)背吃刀量的确定 1mmpa。(2)进给量的确定 选用与粗铣刀同样的刀具和机床，由文献15表 5-144 高速钢端铣刀、圆柱铣刀、盘铣刀加工时的进给量取：表面粗糙度为 6.3,文献15表 5-146 硬质合金面铣刀、圆柱铣刀

45、和圆盘铣刀加工平面和凸台时的进给量得每齿进给量 zf=0.140.24mm/z 取zf=0.2mm/z(3)铣削速度的确定 由文献15表 2-17 铣削时切削速度的计算公式及表 5-98 铣刀直径选择和表 5-72 立式铣床主轴转速得:vpueyzxpmvvckzafaTqdCvvvvv0 式中 vc=245；vq=0.2；vx=0.15；vy0.35；vu=0.2；vp=0；m=0.32。取立式铣床主轴转速 n=190r/min 21 2 1 则切削速度 84.2310001904014.31000dnv半精m/min 22819062.0vfm/min(4)切削工时 12jMzlllTf

46、由文献15表 5-73 立式铣床工作台进给量取Mzf=126mm/min 12)31()36.1940(5.0)31()(5.0221eaddlmm 21mml，min27.01261122221zMjflllT 工序九：去除毛刺 工序十：检验入库 第 3 章 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，需要设计夹具。本次夹具设计主要有三个，首先是对02.0025mm 孔进行加工，其夹具为专用夹具，利用 Z550 立式升降台钻床，锥柄机用铰刀，实现对02.0025mm 孔的精铰加工其粗糙度为 1.6。其次是对 C、D 面进行加工，其夹具为专用夹具，利用 X52K 立式升降台铣床，

47、硬质合金端铣刀，实现对 C、D 面的半精铣加工，其粗糙度要求为 3.2；最后再完成0.12016mm槽的加工，其夹具为专用夹具，利用 X52K 立式升降台铣床，三面刃铣刀，实现对0.12016mm槽的加工，使其达到精度要求。3.1 工序 30 的夹具设计 3.1.1 问题的提出 本夹具主要用来精铰02.0025mm 的孔，其粗糙度要求为 1.6。由于孔的加工精度要求较高，因此，在本道工序加工时在考虑精度的前提下，还应考虑到降低劳动强度，提高劳动生产率。3.1.2 夹具设计 1 定位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最

48、终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度，特别是位置精度22 2 2 的要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。02.0025mm 孔的夹具定位如图 3-1 所示：325+0.02 0 图 3-1 02.0025mm 孔的夹具定位 此零件图没有较高的技术要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。4.0055mm 的孔已加工好，我们以4.0055mm 的中心轴线和40mm 的外圆为基准，采用 V 型块和平面定位的办法进行加工，设计相应的夹具机构。铰刀材料

49、为硬质合金，利用手动加紧方式。2 切削力的计算 刀具：硬质合金机用铰刀，尺寸为25mm。轴向力：由文献15表 215 钻孔时轴向力、转矩及功率的计算公式得：FyzFfkfdCFFF0 式中 410FC；2.1Fz；75.0Fy；9.0fmm/r；0.1FK。则 1.20.75410250.91.041047.590.92 1.017950NfF 转矩由文献15表 215 钻孔时轴向力、转矩及功率的计算公式得：MyzMckfdCMMM0 式中 117.0MC；2.2Mz；8.0My；0.9mm/rf；250d；0.1Mk。23 2 3 则 2.20.80.117250.91.00.117 118

50、9.780.91 1.0126.68N mcM 功率由文献15表 215 钻孔时轴向力、转矩及功率的计算公式得：030dvMPccc 式中 68.126cM；52.14cv；250d。则 4.275039.1839253052.1468.126cPkw 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数4321kkkkk 式中 1k为基本安全系数 1.5；2k为加工性质系数 1.1；3k为刀具钝化系数 1.1；4k为断续切削系数 1.1。所以 31.5 1.11795035837NfFk F 3 夹紧机构 根据零件的定位方案，加工方法，生产要求，运用手动夹紧即可满足条件。通过可调 V 型块的移动夹紧，