“ca6140車床撥叉831007”零件的機械加工工藝規(guī)則及專用夾具設計

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 姓名 下發(fā)日期 2010-3-21</p><p>　題目設計“CA6140車床撥叉831007”零件的機械加工工藝規(guī)則及專用夾具設計</p><p>　專題1.CA6140車床拔叉831007零件的機械加工工藝設計。2.端面銑床夾具設計。</p&g

2、t;<p>　主要內(nèi)容及要求要求： 在教師的指導下，獨立完成設計任務，培養(yǎng)較強的創(chuàng)新意識和學習能力，獲得機械工程師的基本訓練。主要內(nèi)容：確定生產(chǎn)類型，對零件進行工藝分析。選擇毛胚種類及其制造方法，繪制零件——毛坯綜合圖。擬定零件的加工工藝過程，選擇各工序的加工設備和工藝裝備，確定各工序切削用量和工學尺寸，計算某一代表工序的工時定額。填寫工藝文件： 工藝過程卡片（或工藝卡片），工序卡片（可視工作量大小只填部分主要工序的工序卡

3、片）。設計指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。撰寫畢業(yè)設計說明書。成果形式： 設計說明書不少于2萬字，查閱文獻15篇以上，翻譯與課題有關(guān)的英文資料，譯文字數(shù)不少于5000字，繪制圖紙折合總量不少于5張A1</p><p>　主要技術(shù)參數(shù)該零件圖一張，年生產(chǎn)綱領(lǐng)5000件，每日一班。</p><p>　進度及完成日期實習

4、 3.23----4.3繪制被加工件的零件圖和毛坯圖 4.6----4.10制定加工工藝路線，編制工藝卡 4.13---4.24進行設計和計算 4.27----5

5、.8設計第一套夾具裝配圖 5.11---5.22設計夾具的零件圖 5.25---5.29翻譯英文資料 6.1----6.5編制和整理設計計算說明書

6、 </p><p>　教學院長簽字日 期教研室主任簽字日 期指導教師簽字日 期</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹了拔叉的加工工藝設計過程及其專用夾具設計過程。通過本設計進一步了解了機械加工工藝設計過程的一般方法和步驟。聯(lián)系生產(chǎn)現(xiàn)場實際條件進行工藝方案的比較選擇適當方案

7、；掌握根據(jù)生產(chǎn)的要求設計專用機床夾具的方法；以及根據(jù)商業(yè)利益進行工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟分析。</p><p>　　本文內(nèi)容包括：機械加工工藝的組成，工藝過程的作用，工藝規(guī)程的作用，工藝規(guī)程的設計原則，生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算和生產(chǎn)類型的確定，毛坯的制造形式，制造工藝中基準的選擇，零件的尺寸、形狀誤差和位置誤差的分析，機械加工工藝路線的制定，各個工序的加工余量、工序尺寸、尺寸公差的確定及某些刀具的幾何參數(shù)的選擇和常見的金屬

8、切削機床的選用，機械加工各工序的切削深度、進給量、切削速度的確定，機械加工工時的計算，專用夾具設計的基本要求，專用夾具設計的依據(jù)、夾具裝置的選擇、夾緊力的估算、定位誤差的分析、夾具的操作說明。本文介紹的各個工序都是從保證使用功能要求、提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量、降低勞動強度，注意勞動保護和環(huán)境保護，提高可靠性出發(fā)進行各工序的工藝和夾具的比較和制定。為了更好的了解各國先進的工藝技術(shù)文本還選擇了兩篇相關(guān)英文文獻進行了可供讀者參考。<

9、/p><p>　　關(guān)鍵詞：機械加工；工藝；工序；夾具；機床</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this paper, the fork off the design process and its dedicated fixture design process. Through the design

10、of a better understanding of the engine machining process of the general process design methods and steps. Contact production at the scene of the actual conditions of the program compared select the appropriate programs;

11、 master in accordance with the requirements of the production design for the machine tool fixture methods and in accordance with commercial interests of the program compare</p><p>　　This article includes: th

12、e composition of mechanical processing technology, the role of process, the role of a point of order, the order of the design principles, the calculation of the Program of production and production types of identificatio

13、n, the rough form of manufacturing, manufacturing process in the choice of benchmarks, spare parts The size, shape and location of error of error, mechanical processing line of development, the various processes a gong ,

14、 process size, Tolerance and the de</p><p>　　Key words: Engine machining; process; processes; fixture; Machine</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></

15、p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄III</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　第二章 概述2</b></p><p>　　2.1 夾具夾緊裝置及夾具體的基本要求

16、2</p><p>　　2.2 機床夾具功用3</p><p>　　2.3 機床夾具在機械加工中的作用3</p><p>　　2.4 機床夾具組成4</p><p>　　2.5 機床夾具分類5</p><p>　　2.6 機床夾具的設計要求7</p><p>　　第3章 零件的分析

17、8</p><p>　　3.1零件的作用9</p><p>　　3.2零件的工藝分析9</p><p>　　第4章 工藝規(guī)程設計10</p><p>　　4.1確定毛坯的制造形式10</p><p>　　4.2基準的選擇11</p><p>　　4.3 制定工藝路線11</p

18、><p>　　4.4 確定切削用量及基本工時13</p><p>　　第5章 夾具設計30</p><p>　　5.1銑?40端面夾具設計30</p><p>　　5.2夾具設計及操作的簡要說明書31</p><p><b>　　參考文獻32</b></p><p>

19、;<b>　　致謝33</b></p><p>　　附件1：英文文獻34</p><p>　　附件2：英文文獻翻譯42</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　隨著科學技術(shù)的進步和生產(chǎn)力的發(fā)展，要求機械工業(yè)不斷提供先進的技術(shù)設備，加之市場需求的變化多端，產(chǎn)品更新

20、換代的周期越來越短，多品種、小批量生產(chǎn)的比例在提高。這樣，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)準備工作，很不適應新的生產(chǎn)特點。為了適應機械工業(yè)又好又快發(fā)展的需要，機床夾具的設計與制造技術(shù)也必須與時俱進，要求企業(yè)的高級技能人才能不斷設計出構(gòu)思合理、結(jié)構(gòu)準確、工藝精良的夾具。所以，在大學畢業(yè)之前，選擇簡單的夾具設計，希望通過此次設計，在過程中希望得到以下訓練： </p><p>　?。?）運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中

21、學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾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。</p><p>　?。?）提高結(jié)構(gòu)設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。</p><p>　　（3）學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 </p

22、><p>　?。?）熟悉零件的工藝制定，和有關(guān)計算。 </p><p>　　畢業(yè)設計是在學完大學的全部課程之后進行的，畢業(yè)設計對所學各課程的深入綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，畢業(yè)設計是大學至關(guān)重要的一環(huán)。本設計就CA6140車床撥叉831007零件的機械加工工藝規(guī)則及專用夾具設計進行設計，由于作者的能力有限，設計難免存在不足和錯誤，懇請各位老師給予指教，在此致謝！<

23、/p><p><b>　　第二章 概述</b></p><p>　　在機床制造企業(yè)生產(chǎn)中，機械加工、檢驗、焊接、熱處理和裝配等冷熱加工工藝，都使用著大量的夾具，用以安裝對象，使之占有正確的加工位置。夾具在保證加工質(zhì)量，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率和降低成本等方面有著極其明顯的經(jīng)濟效益。因此，夾具是企業(yè)生產(chǎn)中的一種重要的工藝裝備。</p><p>

24、　　2.1夾具夾緊裝置及夾具體的基本要求</p><p>　　為了確保工件的加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，對夾緊裝置提出“正、牢、簡、快”的基本要求，如下</p><p>　　1）“正”就是在夾緊過程中應保持工件原有的正確定位。</p><p>　　2）“牢”就是夾緊力要可靠、適當，既要把工件壓緊夾牢，保證工件不位移、不抖動；又不因為夾緊力過大而使工件表面損傷或變形。<

25、;/p><p>　　3）“簡”就是結(jié)構(gòu)簡單、工藝性能好、容易制造。只有在生產(chǎn)批量較大的時候，才考慮相應增加夾具夾緊機構(gòu)的復雜程度和自動化程度。</p><p>　　4）“快”就是夾緊機構(gòu)的操作應安全、迅速、方便、省力。</p><p>　　設計夾緊裝置時，首先要合理選擇夾緊力的方向，再確定其著力點和大小，并確定夾緊力的傳遞方式和相應的機構(gòu)，最后選用或設計夾緊裝置的具體結(jié)

26、構(gòu)，來保證實現(xiàn)上述基本要求。</p><p>　　對于夾具體的基本要求，如下：</p><p>　　1）應有足夠的強度和剛度 </p><p>　　2）力求結(jié)構(gòu)簡單，裝卸工件方便</p><p>　　3）要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和實用性</p><p>　　4）結(jié)構(gòu)尺寸大小適當且穩(wěn)定</p><p&

27、gt;　　5）排除切削問題要解決</p><p>　　6）夾具在機床上安裝要穩(wěn)定、安全</p><p><b>　　2.2機床夾具功用</b></p><p>　　機床夾具的主要功能如下：</p><p>　　1）保證加工質(zhì)量 </p><p>　　使用機床夾具的首要任務是保證加工精度，特別是

28、保證被加工工件的加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。</p><p>　　2）提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本 </p><p>　　使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時間，且容易實現(xiàn)多件、多工位加工。</p><p>　　3）擴大機床工藝范圍 </p><p>　　在機床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴大機床的工藝范圍。&l

29、t;/p><p>　　4）減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全</p><p>　　采用專用夾具裝卸工件顯然比不用夾具方便、省力、安全、迅速。</p><p>　　2.3機床夾具在機械加工中的作用</p><p>　　在機床上應用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。</p><p>　　1.機床夾具的主要功能<

30、/p><p>　　機床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。</p><p><b>　　1）、定位 </b></p><p>　　確定工件在夾具中占有正確的位置的過程，定位是通過工件定位基準而與夾具定位元件的定位面接觸成配合實現(xiàn)的正定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。</p><p><b&

31、gt;　　2）.夾緊</b></p><p>　　工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會松動、脫離，因此夾緊為工件提高了安全和可靠的加工條件。</p><p>　　2．機床夾具的特殊功能</p><p>　　機床夾具的特殊功能主要是對刀與導向。</p><p

32、><b>　　1）.對刀</b></p><p>　　調(diào)整刀具切削相對工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。</p><p><b>　　2）.導向</b></p><p>　　如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削，導向元件制成模板形成故鉆床

33、夾具長稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模）也是具有導向的功能的。</p><p><b>　　2.4機床夾具組成</b></p><p>　　一．機床夾具的基本組成部分</p><p>　　雖然各類機床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。</p>&l

34、t;p><b>　　1.定位元件</b></p><p>　　定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當工件定位基準面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。</p><p>　　2.夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。</p><p><b>　　3.夾具體</b></p>

35、<p>　　通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。</p><p>　　二、夾具的其他組成部分</p><p>　　為滿足夾具的餓其他功能要求，各種夾具好要設計其他的元件個裝置。</p><p><b>　　1.連接元件</b></p>&l

36、t;p>　　根據(jù)機床的工作特點，夾具在機床上的安裝。</p><p>　　連接常有的兩種方式：一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機床上的位置。</p><p><b>　　2.對刀與導向裝置</b></p><p>　　對刀裝置常見在銑床夾具中，用以對刀塊</p><p>

37、;　　調(diào)銑刀對刀前的位置，對刀時，銑刀不能與對刀塊直接相連，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。</p><p>　　導向裝置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。鏜套，它們能確定刀具的位置，并引導刀具進行切削。</p><p><b>　　3.其他元件和裝置</b></p><p>　　根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾，例如靠模裝置上下料加

38、工工藝機器人等。</p><p>　　2.5機床夾具的分類</p><p>　　1.按夾具的通用特性分類</p><p>　　這是一種基本的分類方法，主要反應夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也是選擇夾具主要依據(jù)。目前，我國常用的夾具有通用夾具、專用夾具和自動化生產(chǎn)夾具等五大類。</p><p><b>　　1）.通用夾具</

39、b></p><p>　　通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，具有一定通用性的夾具、如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。其特點是使用性強，不需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件，這類夾具以商品化，且成為機床附件，采用這種夾具可減少生產(chǎn)周期，減少夾具品種從而降低生產(chǎn)成本，其缺點是夾具的精度不高，生產(chǎn)效率也較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故使用與單件小批

40、量生產(chǎn)中。</p><p><b>　　2）.專用夾具</b></p><p>　　專用夾具是針對一個工序的要求而專門設計和制造夾具，其特點是針對性極強，沒有通用性，在產(chǎn)品相對穩(wěn)定批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較長，隨著現(xiàn)代多品種中小批量的發(fā)展專用夾具在專用性和經(jīng)濟性等方面已多生許多問題。</p><p><b>　　3）

41、.可調(diào)夾具</b></p><p>　　可調(diào)夾具是針對通用夾具專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的異類新型夾具對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又稱為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種，前者的通用范圍比通用夾具更大，后者則是一種可調(diào)夾具，它按成組原理設計并能加工一組相似零件，故在多品種中，中小批生產(chǎn)中上午有較好的經(jīng)濟效應。</p><p>&

42、lt;b>　　4）.組合夾具</b></p><p>　　組合夾具是一種模塊化的夾具，標準的模塊元件有較高的精度和耐磨性，可組裝成各種夾具夾具用具既可拆除，留用組裝新的夾具，由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，元件能重復多次使用，并且有可減少專用家句數(shù)量的優(yōu)點，因此、組合夾具在單件中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具，組合夾具也已商品化。</p><p>　　

43、5）.自動化生產(chǎn)專用夾具</p><p>　　自動化生產(chǎn)專用夾具主要分為線夾具和數(shù)控機床專用夾具兩大類，自動線夾具有兩種：一種是固定完成夾具，一種是隨行夾具，數(shù)控機床夾具還包括加工中心夾具和柔性制造系統(tǒng)專用夾具，隨著制造的現(xiàn)代化，在企業(yè)中數(shù)控機床的夾具比例正在增加，得以滿足數(shù)控機床的加工要求，數(shù)控幾傳呼的典型結(jié)構(gòu)是平裝夾具，它是利用標準的模塊組裝的夾具。</p><p>　　2.按夾具使用

44、的機床分類</p><p>　　這是專用夾具設計使用的分類方法，如車床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車床等夾具。設計專用夾具時機床的類別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。它們不同點是機床切削成型運動不同、故夾具與機床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同。</p><p>　　2.6機床夾具的設計要求</p><p>　　設計夾具時必須使工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、勞動條件

45、和經(jīng)濟效益等四方面達到辯證的統(tǒng)一。其中能穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量是最基本的要求。為了提高生產(chǎn)率，夾具采用先進的結(jié)構(gòu)和機械傳動裝置以及快速高效的夾緊裝置，以縮短輔助時間，這往往會增加夾具的制造成本，但當工件的批量增加到一定規(guī)模時，因為單件的工時下降所獲得的經(jīng)濟效益將得到補償，從而降低工件的制造成本。因此所設計的夾具其復雜程度和工作效率必須與生產(chǎn)規(guī)模相適應，才能獲得良好的經(jīng)濟效果。</p><p>　　但是，任何技術(shù)措施都

46、會遇到某些特殊情況，故對以上四方面有時候也很側(cè)重。例如對于位置精度要求很高的工件加工，往往著眼于滿足加工精度要求；對于精度要求不高的而生產(chǎn)批量較大的工件，則需要著重考慮提高夾具的工效。</p><p>　　總之，設計夾具時應該滿足以下幾個基本要求：</p><p>　　1）.保證工件的加工精度 即在機械加工工藝系統(tǒng)中，夾具在滿足以下三個</p><p>　　要求

47、：工件在夾具中的定位，夾具在機床上的位置，刀具的正確位置。</p><p>　　2）.保證工人的造作安全；</p><p>　　3）.達到加工的造作生產(chǎn)率要求</p><p>　　4）.滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟效應</p><p>　　2.7現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展發(fā)向</p><p>　　由于市場需求的變化多端以及機電

48、產(chǎn)品的競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期短，多品種、中小批量生產(chǎn)的比例在提高。為了適應現(xiàn)代化機械工業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展的需要，現(xiàn)代機床夾具也必須與時俱進，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)準備工作和傳統(tǒng)的夾具結(jié)構(gòu)已經(jīng)不適應新的生產(chǎn)特點，其發(fā)展方向主要表現(xiàn)為“四化”。</p><p><b>　?。?）標準化</b></p><p>　　夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面，在制造典型

49、夾具，結(jié)構(gòu)的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標準化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標準以及通用夾具標準，組合夾具標準等。夾具的標準化也是夾具柔性化高效化的基礎，作為發(fā)展趨勢，，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生

50、產(chǎn)總成本。</p><p>　?。?）可調(diào)化、組合化</p><p>　　夾具的可調(diào)化、組合化即夾具的柔性化，它與機床的柔性化相似，它是通過調(diào)</p><p>　　組合等方式，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時間內(nèi)

51、，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。</p><p><b>　　（3）精密化</b></p><p>　　隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應提高對其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達正負0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度可達0.5um。</p&

52、gt;<p><b>　?。?）高效自動化</b></p><p>　　高效化夾具主要用來減少工件加工的機動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強度，常見的高效化夾具有：自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度

53、提高。</p><p>　　第三章 零件的分析</p><p><b>　　3.1零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ22孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的Φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸

54、。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。</p><p>　　3.2零件的工藝分析</p><p>　　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：</p><p><b>　　需加工的面：</b></p>

55、<p>　　1、孔的上端面，的上下端面；</p><p>　　2、小頭孔mm以及與此孔相通的φ8mm的錐孔、M8螺紋孔；</p><p>　　3、大頭半圓孔φ55mm；</p><p>　　位置要求：大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。   由上面分析可知，可以

56、粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，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。</p><p>　　第四章 工藝規(guī)程設計</p><p>　　4.1確定毛坯的制造形式</p><p>　　毛坯的生產(chǎn)類型 確定毛坯種

57、類：零件材料為HT200?？紤]零件在機床運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)，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》（以下稱《設計指南》）表5-4選用鑄件尺寸公差等級CT9級。已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年，零件的質(zhì)量是1.0kg/個，可確定該撥叉生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段，工序適當集中，加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。</p>

58、<p>　　(二）確定鑄件加工余量及形狀：    《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》，選用加工余量為F級，并查表5-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量如下所示：</p><p>　　“Ca6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。</p><p><b>　　4.2基準的選擇&l

59、t;/b></p><p>　　基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高，否則，加工工藝過程會問題百出，甚至造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。</p><p>　　粗基準的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械夾緊，就可達到完全定位。

60、60; 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在后面還要專門的計算。</p><p><b>　　4.3擬定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點應該是使零件

61、的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率，此外還應考慮經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　方案一：工序1 粗銑ø40mm孔兩頭的端面，ø73mm孔的上下端面；</p><p>　　工序2 精銑ø40mm孔兩頭的端面，ø

62、73mm孔的上下端面；</p><p>　　工序3 粗鏜，半精鏜，精鏜ø55mm孔至圖示尺寸；</p><p>　　工序4 鉆、擴、鉸兩端ø22mm孔至圖樣尺寸；</p><p>　　工序5 鉆m8的螺紋孔，鉆ø8錐銷孔鉆到一半，攻m8的螺紋；</p><p>　　工序6 銑斷保證圖樣尺寸；</p&

63、gt;<p><b>　　工序7 去毛刺；</b></p><p><b>　　工序8 檢查。</b></p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　工序1 粗、精銑ø40mm孔兩頭的端面；</p><p>　　工序2 鉆

64、、擴、鉸兩端ø22mm孔至圖樣尺寸；</p><p>　　工序3 粗精銑ø55mm下端面以及ø73mm內(nèi)圓面；</p><p>　　工序4 粗精銑ø55mm上端面以及ø73mm內(nèi)圓面；</p><p>　　工序5 粗鏜，精鏜ø55mm孔至圖示尺寸；</p><p><

65、;b>　　工序6 銑斷；</b></p><p>　　工序7 鉆、攻螺紋孔M8；</p><p>　　工序8 鉆、擴、粗鉸精鉸ø8錐銷孔；</p><p>　　工序9 去毛刺；</p><p><b>　　工序10 檢查。</b></p><p>　　

66、上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工完與ø22mm孔有垂直度要求的孔的面再加工孔。而方案二恰恰相反，先是加工完ø22mm的孔，再以空的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工ø22mm的孔時最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求，其他兩個面很難保證，因此此方案有很大弊端。方案二在加工三個面時都是用ø22mm孔的中心軸線來定位，這樣很容易就可以保證其與三個面的位

67、置度要求，這樣也體現(xiàn)了基準重和原則，符合審美。經(jīng)過比較，最終方案為：</p><p>　　工序1 粗、精銑ø40mm孔兩頭的端面；</p><p>　　工序2 鉆、擴、鉸兩端ø22mm孔至圖樣尺寸；</p><p>　　工序3 粗精銑ø55mm下端面以及ø73mm內(nèi)圓面；</p><p>　

68、　工序4 粗精銑ø55mm上端面以及ø73mm內(nèi)圓面；</p><p>　　工序5 粗鏜，精鏜ø55mm孔至圖示尺寸；</p><p><b>　　工序6 銑斷；</b></p><p>　　工序7 鉆、攻螺紋孔M8；</p><p>　　工序8 鉆、擴、粗鉸精鉸

69、8;8錐銷孔；</p><p>　　工序9 去毛刺；</p><p><b>　　工序10 檢查。</b></p><p>　　以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。</p><p>　　4.4確立切削用量及基本工時</p><p>　　工序一 粗、精銑φ40頭端面，以T1為粗基準

70、</p><p><b>　　（一）粗銑</b></p><p><b>　　(1) 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200；</p><p>　　加工要求：銑削端面，表面粗糙度Ra=3.2um，加工余量為2mm；</p><p>　　機 床： X5

71、012型立式銑床</p><p>　　刀 具：根據(jù)《工藝手冊》》表2.1-40選擇高速鋼銑刀。根據(jù)表2.1-20，選擇刀桿直徑d=50mm，長度L=63mm，齒數(shù)z=8；選刀具前角＝15°,后角＝12°，已知銑削寬度40mm，銑削深度αp=2mm，銑單面。</p><p><b>　?。?) 切削用量</b></p><p

72、>　　1. 確定每齒進給量</p><p>　　根據(jù)《設計指南》表5-65，X5012型銑刀功率為1.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等，根據(jù)《工藝手冊》表2.1-71，查得進給量f=0.12-0.2mm/z，取f=0.15mm/z。</p><p>　　2. 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度。</p><p>　　查《工藝手冊》表2.1-75，銑刀最大的磨損量為0.5m

73、m，耐用度120min。</p><p>　　3. 確定切削速度和工作臺每分鐘的進給量</p><p>　　其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：</p><p>　　確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 。</p><p>　　根據(jù)《設計指南》表5-72選擇n=130r/min，則實際的切削速度為v=16.2m/min，</p>

74、<p>　　所以工作臺每分鐘的進給量 fmz</p><p>　　根據(jù)《設計指南》表5-73，X5012立式銑床的工作臺進給量選擇fmz=100mm/min,</p><p>　　則實際每齒的進給量fz=0.2mm/z。</p><p><b>　　4.校驗機床功率。</b></p><p>　　根據(jù)《工藝

75、手冊》2.1-78計算銑削功率的公式為</p><p><b>　　式中，，，，，，，</b></p><p><b>　　，，mm/z，</b></p><p>　　代入計算得=974.90N,kw；</p><p>　　因為X5012型銑床的主電動機的功率為1.5kw，故所選的切削用量可用。&l

76、t;/p><p><b>　?。?) 基本工時</b></p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表2.1-99，一次進給銑削一端開口槽的基本時間是</p><p>　　由于表面的粗糙度值為3.2，還得進行一次精銑</p><p><b>　　(二)精銑</b></p><p><

77、;b>　　(1)切削用量</b></p><p><b>　　確定切削深度ap</b></p><p>　　銑削余量為較小，故選擇ap=0.4mm一次走刀即可完成。</p><p>　　1. 確定每齒進給量</p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表2.1-71，查得進給量f=0.12-0.2mm/z，取

78、f=0.15mm/z。</p><p>　　2. 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度。</p><p>　　查《工藝手冊》表2.1-75，銑刀最大的磨損量為0.5mm，耐用度120min。</p><p>　　3. 確定切削速度和工作臺每分鐘的進給量</p><p>　　其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：</p>&

79、lt;p>　　確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 。</p><p>　　根據(jù)《設計指南》表5-72選擇n=65r/min，則實際的切削速度為v=8.1m/min，</p><p>　　所以工作臺每分鐘的進給量 fmz</p><p>　　根據(jù)《設計指南》表5-73，X5012立式銑床的工作臺進給量選擇fmz=100mm/min,</p><p>　

80、　則實際每齒的進給量fz=0.2mm/z。</p><p><b>　　4.校驗機床功率。</b></p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》2.1-78計算銑削功率的公式為</p><p><b>　　式中，，，，，，，</b></p><p><b>　　，mm/z，</b>&l

81、t;/p><p>　　代入計算得=194.98N,kw；</p><p>　　因為X5012型銑床的主電動機的功率為1.5kw，故所選的切削用量可用。</p><p><b>　?。?) 基本工時</b></p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表2.1-99，一次進給銑削基本時間是</p><p>　　

82、工序二：鉆、擴、，用外圓及其端面為粗基準；</p><p><b>　　1）加工條件</b></p><p>　　工件材料：灰鑄鐵HT200</p><p>　　加工要求：鉆Φ22的孔，其表面粗糙度值為Rz=1.6 μm；先鉆Φ20的孔在擴Φ21.8的孔，再粗鉸Φ21.94孔，再精鉸Φ22孔。</p><p>　　機床：

83、Z535立式鉆床（《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-64）。</p><p>　　刀具：Φ20麻花鉆，Φ21.8的擴刀，鉸刀。</p><p><b>　　2）計算切削用量</b></p><p>　?。?）鉆Φ20的孔。</p><p><b>　?、龠M給量</b></p>&l

84、t;p>　　查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》（吳拓，方瓊珊，機械工業(yè)出版社）P47表2-23鉆孔進給量f為0.39~0.47 mm/r，故進給量應乘系數(shù)0.75，則f=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35mm/r，按機床取f=0.32mm/r。此工序采用Φ20的麻花鉆，所以進給量f= 0.32mm/z。</p><p><b>　?、阢@削速度</b>

85、</p><p>　　查《手冊》表3.4-8，切削速度計算公式為：</p><p>　　其中,cv=9.4，d0=20mm,zv=0.25，m=0.125，ap=2，xv=0，yv=0.55，f=0.32，查得修正系數(shù)：kTv=1.0，klv=0.85，ktv=1.0，故實際的切削速度：</p><p>　　按機床取n=275r/min</p><

86、;p>　?、?檢驗機床扭矩及功率</p><p><b>　　扭矩：</b></p><p>　　其中，CM=0.206,d0=20mm,zM=2.0,f=0.32mm/r,yM=0.8,kM=1.0.</p><p>　　即MC=33.12N·m</p><p>　　Z535立式鉆床參數(shù)Mm=392.

87、4N·m</p><p>　　功率： </p><p>　　其中，M=33.12N·m，v=18.95m/min，d0=20mm。</p><p><b>　　Pc=1.05KW</b></p><p>　　Z535立式鉆床PE=2.8&#

88、215;0.81=2.27KW</p><p>　　由于Mc<Mm，Ｐｃ<ＰＥ，故切削用量可用，即</p><p>　?。妫?.32mm/r，n=275r/min，vc=18.95m/min</p><p><b>　　計算切削工時</b></p><p><b>　　鉆削工時計算公式：</b

89、></p><p><b>　　其中，,</b></p><p>　　,,f=0.32mm/r,n=275r/min</p><p><b>　　則</b></p><p>　　（2）擴孔至21.8mm</p><p><b>　?、贁U孔的進給量</b

90、></p><p>　　查《手冊》表3.4-5規(guī)定,查得擴孔鉆擴Φ21.8的孔時的進給量 </p><p>　　f=0.7～0.8mm/r</p><p>　　根據(jù)Z535立式鉆床參數(shù)，選擇f=0.81mm/r</p><p><b>　?、谇邢魉俣?lt;/b></p><p>　　擴孔鉆擴孔的

91、切削速度,根據(jù)《手冊》表3.4-34，v=25m/min</p><p>　　由于切削條件與上表不同，切削速度需要乘以下修正系數(shù)（《手冊》表3.4-9）</p><p>　　故ｖ＇＝25×0.88×1.02=22.44m/min</p><p>　　按機床取n=275r/min</p><p><b>　　則&l

92、t;/b></p><p><b>　　③切削工時</b></p><p>　　其中，,,f=0.81mm/r,n=275r/min</p><p><b>　　則</b></p><p>　　（3）粗鉸孔至21.94mm</p><p><b>　?、俅帚q孔

93、時的進給量</b></p><p>　　根據(jù)《手冊》表3.4-6，f=1.3~2.6mm/r，按該表注2，選擇較大進給量，按機床選擇f=1.60mm/r。</p><p><b>　　②切削速度</b></p><p>　　根據(jù)表3.4-40，取v=8.2m/min</p><p>　　查表3.4-9得修正系

94、數(shù)</p><p><b>　　故</b></p><p>　　按機床取n=100r/min</p><p><b>　　實際粗鉸速度</b></p><p><b>　?、矍邢鞴r</b></p><p>　　主偏角=0.07mm,根據(jù)表3.5-2，選

95、擇切入長度l1=1.1mm,l2=15mm.</p><p><b>　　（4）精鉸孔至</b></p><p>　?、倬q孔時的進給量</p><p>　　根據(jù)《手冊》表3.4-6，f=1.3~2.6mm/r，按該表注3，選擇較小進給量，按機床選擇f=1.22mm/r。</p><p><b>　　②切削速

96、度</b></p><p>　　根據(jù)表3.4-40，取v=8.2m/min</p><p>　　查表3.4-9得修正系數(shù)</p><p><b>　　故</b></p><p>　　按機床取n=100r/min</p><p><b>　　實際粗鉸速度</b>&l

97、t;/p><p><b>　?、矍邢鞴r</b></p><p>　　主偏角=0.03mm,根據(jù)表3.5-2，選擇切入長度l1=0.57mm,l2=13mm.所以切削工時t=30s</p><p>　　工序三：粗銑、精銑圓下端面，以T3及小頭孔外圓為基準；</p><p><b>　　1）加工條件</b>

98、;</p><p>　　工件材料：灰鑄鐵HT200</p><p>　　加工要求：銑削下端面，其表面粗糙度值為Rz=3.2 μm；先粗銑后精銑；加工余量Z=2mm。</p><p>　　機床：X51立式銑床（《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-71）。</p><p>　　刀具：硬質(zhì)合金YG6面銑刀，D=100mm，齒數(shù)8。</p&g

99、t;<p><b>　　2）計算切削用量</b></p><p><b>　　（1）粗銑至</b></p><p><b>　?、俅_定切削深度ap</b></p><p>　　銑削余量為mm，較小，故選擇ap=1.5mm一次走刀即可完成。</p><p><

100、b>　?、诖帚姇r的進給量</b></p><p>　　根據(jù)《手冊》表2.1-73，銑削進給量為fz=0.09~0.18mm/z，則f=0.72~1.44mm/r</p><p>　　選擇fz=0.18mm/z</p><p>　　③確定刀具壽命及磨鈍標準</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-148，

101、銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑D=100mm，根據(jù)表5-149，銑刀壽命T=180min。</p><p><b>　?、苡嬎沣娤魉俣?lt;/b></p><p><b>　　銑削速度計算公式：</b></p><p>　　其中，（《手冊》表2.1-77）</p><p>　　則vc

102、=73.9m/min</p><p><b>　　確定機床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按機床選擇轉(zhuǎn)速n=210r/min，vfc=300mm/min</p><p>　　實際銑削速度vc=65.9m/min,</p><p><b>　?、菪ｒ灆C床</b></p><p

103、>　　銑削力，扭矩，銑削功率</p><p>　　其中，（表2.1-78）</p><p><b>　　則</b></p><p>　　主軸允許功率,故校驗合格，最終確定</p><p><b>　?、抻嬎闱邢鞴r</b></p><p>　　其中 ，lw=73mm，v

104、f=300mm/min，查《手冊》表2.1-101，得l1+ l2=15mm</p><p>　　tm=0.29min</p><p><b>　?。?）精銑至</b></p><p><b>　?、俅_定切削深度ap</b></p><p>　　銑削余量為，較小，故選擇ap=0.5mm一次走刀即可完

105、成。</p><p><b>　?、诖帚姇r的進給量</b></p><p>　　根據(jù)《手冊》表2.1-73，銑削進給量為f=0.5~1.0mm/r，即af=0.06~0.13mm/z</p><p>　?、鄞_定刀具壽命及磨鈍標準</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損

106、量為0.5mm；由于銑刀直徑D=100mm，根據(jù)表5-149，銑刀壽命T=180min。</p><p><b>　?、苡嬎沣娤魉俣?lt;/b></p><p><b>　　銑削速度計算公式：</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　則vc=72.8

107、m/min</p><p><b>　　確定機床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按機床選擇轉(zhuǎn)速n=210r/min，vfc=205mm/min</p><p>　　實際銑削速度vc=48.14m/min,</p><p><b>　?、菪ｒ灆C床</b></p><p>

108、　　銑削力，扭矩，銑削功率</p><p>　　其中，（表2.1-78）</p><p><b>　　則</b></p><p>　　主軸允許功率,故校驗合格，最終確定</p><p><b>　?、抻嬎闱邢鞴r</b></p><p>　　其中 ，lw=73mm，vf=20

109、5mm/min，查手冊表2.1-101，得l1+ l2=15mm</p><p>　　tm=0.43min</p><p>　　工序四：粗銑、精銑圓上端面，；</p><p><b>　　1）加工條件</b></p><p>　　工件材料：灰鑄鐵HT200</p><p>　　加工要求：銑削上端面

110、，其表面粗糙度值為Rz=3.2 μm；先粗銑后精銑；加工余量Z=2mm。</p><p>　　機床：X51立式銑床（《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-71）。</p><p>　　刀具：硬質(zhì)合金YG6面銑刀，D=100mm，齒數(shù)8。</p><p><b>　　2）計算切削用量</b></p><p>　?。?）粗銑

111、至23mm</p><p><b>　?、俅_定切削深度ap</b></p><p>　　銑削余量為mm，較小，故選擇ap=1.5mm一次走刀即可完成。</p><p><b>　?、诖帚姇r的進給量</b></p><p>　　根據(jù)《手冊》表2.1-73，銑削進給量為fz=0.09~0.18mm/z，

112、則f=0.72~1.44mm/r</p><p>　　選擇fz=0.18mm/z</p><p>　　③確定刀具壽命及磨鈍標準</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑D=100mm，根據(jù)表5-149，銑刀壽命T=180min。</p><p><b>

113、　?、苡嬎沣娤魉俣?lt;/b></p><p><b>　　銑削速度計算公式：</b></p><p>　　其中，（《手冊》表2.1-77）</p><p>　　則vc=73.9m/min</p><p><b>　　確定機床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按機

114、床選擇轉(zhuǎn)速n=210r/min，vfc=300mm/min</p><p>　　實際銑削速度vc=65.9m/min,</p><p><b>　　⑤校驗機床</b></p><p>　　銑削力，扭矩，銑削功率</p><p>　　其中，（表2.1-78）</p><p><b>　　則

115、</b></p><p>　　主軸允許功率,故校驗合格，最終確定</p><p><b>　　⑥計算切削工時</b></p><p>　　其中 ，lw=73mm，vf=300mm/min，查《手冊》表2.1-101，得l1+ l2=15mm</p><p>　　tm=0.29min</p>&l

116、t;p><b>　　（2）精銑至</b></p><p><b>　?、俅_定切削深度ap</b></p><p>　　銑削余量為，較小，故選擇ap=0.5mm一次走刀即可完成。</p><p><b>　?、诖帚姇r的進給量</b></p><p>　　根據(jù)《手冊》表2.1

117、-73，銑削進給量為f=0.5~1.0mm/r，即af=0.06~0.13mm/z</p><p>　　③確定刀具壽命及磨鈍標準</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm；由于銑刀直徑D=100mm，根據(jù)表5-149，銑刀壽命T=180min。</p><p><b>　　④計算銑削速度&l

118、t;/b></p><p><b>　　銑削速度計算公式：</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　則vc=72.8m/min</p><p><b>　　確定機床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按機床選擇轉(zhuǎn)速

119、n=210r/min，vfc=205mm/min</p><p>　　實際銑削速度vc=48.14m/min,</p><p><b>　?、菪ｒ灆C床</b></p><p>　　銑削力，扭矩，銑削功率</p><p>　　其中，（表2.1-78）</p><p><b>　　則<

120、/b></p><p>　　主軸允許功率,故校驗合格，最終確定</p><p><b>　　⑥計算切削工時</b></p><p>　　其中 ，lw=75mm，vf=205mm/min，查手冊表2.1-101，得l1+ l2=15mm</p><p>　　tm=0.44min</p><p>

121、;　　工序五：粗鏜、精鏜大圓孔，T1及小頭孔外圓為基準；</p><p>　　機床：T60臥式鏜床，高速鋼鏜刀，專用夾具</p><p>　　粗鏜：單邊余量Z=1.4mm，可一次切除，則ap=1.4mm,根據(jù)《手冊》表1.2-33，選取f=0.5mm/r，v=30m/min，，按機床選擇n=160r/min；</p><p><b>　　計算切削基本工時：

122、</b></p><p>　　精鏜：單邊余量Z=0.6mm，可一次切除，則ap=0.6mm，根據(jù)《手冊》表1.2-33，選取f=3mm/r，v=10m/min，，按機床選擇n=63r/min；</p><p><b>　　計算切削基本工時：</b></p><p><b>　　工序六：銑斷；</b></p

123、><p>　　選擇鋸片銑刀，d=160mm，l=4mm，中齒，z=48；</p><p>　　采用X61臥式銑床，查《簡明手冊》，選擇進給量為：f=0.1mm/z，切削速度為：v=27mm/min，則</p><p>　　按機床取n=100r/min</p><p>　　則此時工作臺每分鐘實際進給量應為： </p><p>

124、;<b>　　按機床選擇,</b></p><p><b>　　計算切削基本工時：</b></p><p>　　工序七 鉆、攻 M8的螺紋，以T3及端面為基準</p><p><b>　　(1) 加工條件</b></p><p>　　加工要求：鉆、攻M8螺紋；</p&g