2022年机械制造工艺学课程设计方案CA拨叉零件加工工艺规程及专用夹具设计方案 .pdf

机械制造工艺学课程设计说明书题目：设计CA6140拨叉（ 831005）零件的加工工艺规程及备工艺装（年产量为4000 件）班级：姓名：指导教师：完成日期：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 26 页目 录一、零件工艺性分析1 1.1 、零件的作用1 1.2 、零件的工艺分析1 二、机械加工工艺规程设计22.1 、确定毛坯的制造形成2 2.2 、基准的选择2 2.2.1粗基准的选择2 2.2.2精基准的选择2 2.3 、制定工艺路线2 2.3.1工艺路线方案一3 2.3.2工艺路线方案二3 三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定43.1 、毛坯余量及尺寸的确定4 3.2 、确定工序4 四、夹具的设计12 4.1 、提出问题12 4.2 、设计思想13 4.3 、夹具设计13 4.3.1定位分析14 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 26 页4.3.2切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算14 4.3.3夹具操作说明15 五. 体会15 六参考文献16 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 26 页一、零件工艺性分析1.1 、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18+0.0120mm 的槽尺寸精度要求很高，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18+0.0120mm 的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。1.2 、零件的工艺分析该拨叉的全部技术要求列如下表: 工程公差等级偏差（ mm）粗糙度定位基准?25 的六齿方花键孔IT12 +0.20 0 1.6 花键孔中心线?22 的花键底孔IT12 +0.20 0 6.3 花键孔中心线两 端 的 2*150倒角6.3 花键孔中心线尺寸 8 的槽IT9 +0.03 0 1.6 花键孔中心线尺寸 18 的槽IT6 +0.012 0 3.2 花键孔中心线?6 的 花 键 槽宽IT6 +0.06 +0.03 3.2 花键孔中心线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 26 页二、机械加工工艺规程设计2.1 、确定毛坯的制造形成零件材料HT200 、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人员手册表5-5 取等级为 2 级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为 30.8mm 。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以40 的外圆表面的粗基准。2.2.2 精基准的选择为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下低面为精基准。2.3 、制定工艺路线制 定 工 艺路 线得 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。2.3.1. 工艺路线方案一工序：1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15倒角。2.粗、精铣削 B面。3.铣削 8+0.030mm 的槽。4.铣削 18+0.0120mm 的槽。5.拉花键。2.3.2. 工艺路线方案二工序：1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15倒角。以40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2.拉花键。以花键中心线及右端面为基准，3.铣削槽 B 面。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧式铣精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 26 页床加专用夹具4.铣削 8+0.030mm 的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W 卧式铣床加专用夹具。5.铣削 18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和下低面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定零件材料为HT200，毛坯重量为1.0 kg b =160MPa HBS 。根据机械加工工艺师手册（以下简称工艺手册机械工业出版出版社、杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用模锻锻模造毛坯。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：3.1. 毛坯余量及尺寸的确定1.下端面的加工余量：下端面有30.8mm 的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除2.矩形花键底孔。要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为22 0+0.28，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 ，扩孔 21mm ，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 2 =1mm 3.右端面的加工余量。此工序分2 个工步 1、粗铣右端面 2、精铣右端面。精加工余量为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 26 页0.2mm ，粗铣加工余量为2.8mm 3.2 、确定工序工序 ：车削下底面。 1 加工条件。工件材料：灰口铸铁HT200 。b=145 MPa 。铸造。加工要求：粗、半精车A面并保证 28mm 的工序尺寸， Ra=3.2m机床 C3163-1。转塔式六角卧式车床。刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、计算切削用量。（1）已知长度方向的加工余量为30.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT 级取-0.46 mm （入体方向）（2）进给量、根据切削简明手册（第3 版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm 25mm, mm时，以及工件直径为 60mm时（由于凸台B 面的存在所以直径取 60mm ）?=0.6-0.8mm/ . 按 C 车床说明书取?=0.6mm/n 。由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75 0.85 所以：实际进给量f=0.6 0.8=0.48 mm/ 按 C 车床说明书?0.53 （3）计算切削速度。按切削简明手册表1.27 ，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）刀具材料 YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv 其中： Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数 Ko见切削手册表 1.28 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.810.97 =46.9(m/min) （4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min ）按 C 车床说明书200 r min精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 26 页所以实际切削速度V=40.8m/min （5）切削工时，按工艺手册表6.2-1 由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（ min ）L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0 工序 II 精车下底面1)已知粗加工余量为0.5mm 。2)进给 量 f. 根 据切 削用量 简明 手册 表 1.6 ， f=0.150.25mm/r 按 C 车床说明书0.16 mm/r 计算切削速度按切削用量简明手册表1.27 ，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）V=Cv/(Tmap xvf yv) kv =158/( 600.220.150.16 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97 =83.85(m/min) 3)确定机床主轴转速 . nw=1000vc/dw =410.8（r/min ）按 C 3 16 3 车床说明书取 nw=400 （r/min ）实际切削速度 V=57.1m/min 4)切削工时，查工艺手册表6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400 x0.16=0.35（min）由于下一道工序是钻孔，所以留下?20mm的台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0 工序 III 钻花键孔钻头选择：见切削用量简明手册表2.2 钻头几何形状为（表2.1 及表 2.2 ）：双锥修磨具刃，钻头参数：20 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12, =55,b=2mm ，=4mm 。根据切削用量简明手册表2-9 确定 f=0.48 、按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 , 当b210MPa 020.5mm 可确定 f=0.75 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 26 页按 C 31 63 -1 车床说明书取 f=0.62mm/n. 、 决定钻头磨钝标准及寿命表 2.21 ，当 do=20mm 、钻头最大磨损量取 0.6 寿命 T=45min. 、切削速度由切削用量简明手册，表2.15 得 =21m/min n=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4 接近的有280n/m和 400n/min 取 280n/min 取 n=280m/min. 实际 =17 m/min 、 基本工时， Tm=L/nf=(80+10)/280 x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出+=10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280 x0.62=0.32 (min) 工序 IV 扩花键孔刀具直径 do=21mm ；刀具几何参数同上。由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n 和 f 都不变，所以 Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具 15锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。工序 V 车倒角刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率按切削用量简明手册表 1.2 可以查出当160245HBS 2.8 0.6 41min 3.4kw 按 C 车床说明书主电机功率 11可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按切削用量简明手册表 2.21 当 21 0.64 查得转矩 61.8 N.M 切削用量简明手册表由表2.32 得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30 x21=1.67km 按 C 车床说明书主电机功率 11可见 C比小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要工序 VI 拉花键孔单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 26 页为 0.06mm, 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时 t=Zblk/1000vfzZ 式中： Zb单面余量 1.5mm(由21mm 拉削到 25mm) ； L 拉削表面长度， 80mm ；考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（ m/min）； fz拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数， Z=l/p ； P 拉刀齿距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm 拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12 7 其本工时 Tm=1.5801.2 1.4/1000 3.6 0.06 7=0.13(min) 工序 VII 粗铣右端面加工要求：粗铣 B面，精铣 B面，Ra=3.2。用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量 3mm 机床 ：62W 加工工件尺寸：宽度： 40mm 长度： 28mm 1) 选择刀具根据切削用量简明手册表3.1 铣削宽度ae5mm时。直径为do=50mm 故齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀铣刀几何参数（表3.2 ）rn=10ao=162)切削用量留精铣的加工余量为0.2 ，所以本道工步切削宽度ac2.8 0.8 ，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um. 根据表3.5得每转进给量0.5 mm/r 就能满足要求，但考虑到62W功率为 7.5kw，机床为中等系统刚度和 62W铣床说明书所以每转进给量 0.6mm/r 3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表3.7 、 铣 刀 刀 齿 后 刀 面 的 最 大 磨 损 量 为 0.6镶 齿 铣 刀 do=50mm ，刀具寿命 T=120min（表 3.8 ）4) 决定切削速度 Vc、可根据切削用量简明手册表3.9 确定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8 0.8 , fz=f/z=0.0750.1mm/z 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 26 页Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000 x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据 X62W型铣床说明书选 n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160 x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160 x0.6=96mm/min 选 Vf=80mm/min 实际 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 机床功率：根据切削用量简明手册表3.20 当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故 Pct0.8, 根据 X62W 型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.50.75=5.63kw 故 PccPcm 因此所决定的切削用量可以 采 用 。ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z 6) 基本工时根据切削用量简明手册表3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+ =14mm 工序 VIII 精铣右端面1）选择刀具刀具与上道工步是同一把刀。2）切削用量精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ae0.2mm ，0.6 3）决定切削速度 Vc、可根据切削用量简明手册表3.9 确定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000 x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据 X62W型铣床说明书选 n=210r/min Vf=nf=210 x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工时基本工时根据切削用量简明手册表3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+ =14mm 工序 IX 铣削 8+0.030mm 槽。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 26 页加工工件尺寸： 8+0.030mm , 长度 L=40mm 加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却机床： X62W 1) 选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8 铣刀参数： L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=16 2) 选择切削量由于槽的深度为8mm, 故一次走完， ae=8mm ap=8mm 由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 选择铣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=100min其中4) 决定切削速度Vc 和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/min n=1000Vc/do=100082.86/3.14 63=418.87r/min 根据 X62W 型铣床说明书选 nc=375r/min 实际速度 Vc=donc/1000=74.2m/min 选 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据 X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min fzc=110/375 16=0.018mm/z 5) 机床功率：根据切削用量简明手册表3.28 公式圆周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnW F) KFCKTV=0.90 KMFC=0.94由表 28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0 ，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnW F)KFC =30 X 8X 0. 018X 8/63X 375=505. 6 N M=FCdo/2103=15.9N?M 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 26 页 Pc=FcVc/1000=1.18km 根据 X62W 型铣床说明书，功率足够。6) 基本工时基本工时根据切削用量简明手册表3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+ =14mm 工序 X 铣宽为 180+0.12mm 槽加 工 要 求 ： 用 乳 化 液 冷 却 ， 加 工 工 件 尺 寸 ， 宽 180+0.12mm ， 长L=40mm ，加工余量 23mm 由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工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，所以分两步走，ae=23，ap=10mm ，1) 选择刀具铣刀参数： L=10 D=100mm d=30mm ro=15 ao=12an=6Z=24 2) 选择铣削用量由于槽的宽度为18mm, 故二次走完， ae=23mm ap=10mm 由切削用量简明手册表3.3 确定 f=0.5mm/r 现取 f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3）选择铣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=100min其中4）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 Vf、由切削用量简明手册3.27 的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/min n=1000Vc/do=100098.6/3.14 100=314r/min 根据 X62W 型铣床说明书选 nc=300r/min 实际速度 Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根 据X62W 型 铣 床 说 明 书 选 选Vf=150mm/min fzc=150/300 24=0.020mm/z 5）基本工时基本工时根据切削用量简明手册表3.5 Tm=(L+L1+ ) ?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（ min）L1+ =20mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 26 页i=2( 走两次 ) 工序 XI 磨 18mm 槽，保证尺寸 18mm 1)选择砂轮。见切削手册第三章中磨料选择各表，结果为GZ46KV6P35040127 其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软 2 级。 平型砂轮，其尺寸为 16640（DdH）。2)切削用量的选择。砂轮转速n砂=3000r/min( 见机床说明书 ) ，v砂=2.5m/s 进给量 f=50mm/min 双单行程 fr=0.015mm 3)切削工时。当加工1 个表面时 Tm=(L+y+ ) ?i K/50=3.1min 最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中。工序号工序名称机床设备刀具量具I 粗车下端面卧式车床车刀游标卡尺II 精车下端面卧式车床车刀游标卡尺III 钻花键孔立式钻床钻刀游标卡尺IV 扩花键孔立式钻床钻刀游标卡尺倒角 2x15卧室车床车刀游标卡尺VI 拉六齿方型花键立式拉床拉刀游标卡尺VII 粗铣右端面立式铣床铣刀游标卡尺VIII 精铣右端面立式铣床铣刀游标卡尺IX 铣 800。 03mm的槽立式铣床铣刀量块X 铣 1800。12mm 槽立式铣床铣刀量块XI 磨 宽 为 1800 。12mm 的槽磨床砂轮量块精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 26 页四、 夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。4.1. 提出问题（1）怎样限制零件的自由度；V 形块加小平面限制5 个自由度，定位销限制 1 个自由度。（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V 形块夹紧工件。（3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用拉刀拉削，通过下底面排削。（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。4.2. 设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对6 孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为H7，表面粗糙度 Ra3.2 。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工，考虑到提高劳动生产率，降低劳动强度，采用一次拉削完成。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 26 页4.3 、夹具设计零件的上半部分为圆柱型，根据这个特点采用V 型块、小平面的夹具来定位。4.3.1 、定位分析（1）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。宽为6 +0.03+0.06mm的槽，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面为定位基准。因此选用工件以加工右端面和花键心轴的中心线为主定位基准。（2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为V 形块与定位块，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合B=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。Y=0.707 d=0.707 0.025 mm =0.0177 mm4.3.2 、切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算1. 进给量：该工序就是通过一次走刀，完成花键槽的拉削加工。由于加工精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 26 页方法的特殊性，刀具选择的特殊性，被吃刀量暂不用选择。只要选择合适的切削速度和进给量就可以。根据机床刚度和刀具尺寸，此工序需要一次走刀，完成要求的机械加工要求。加工总深度为Z=76mm。总走刀次数为 1次。2. 切屑速度：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0.06mm,拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时 t=Zblk/1000vfzZ 式中： Zb单面余量 1.5mm(由21mm 拉削到 25mm) ； L 拉削表面长度， 80mm ；考虑校准部分的长度系数，取1.2 ； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（ m/min）； fz拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数， Z=l/p ； P 拉刀齿距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm 拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12 7 其本工时 Tm=1.5801.2 1.4/1000 3.6 0.06 7=0.13(min) 。3. 切削力及夹紧力的计算刀具：花键拉刀。切削力：由于本工序拉刀由上至下垂直向下拉，切削力方向也是由上向下，只要底面三个支承钉能够保证强度，刚度。就能精确加工。保证加工精度。而支承钉能够保证。所以此处不用算切削力。由于切削力和夹紧力的方向垂直。平面定位。Fj=KFL(H+L)=2.5*250*24/46+24=214N 夹紧力的计算：由于切削力和夹紧力的方向一致。所以夹紧力定位较小夹紧力来防止工件在加工过程中产生振动和转动。4.3.3 、夹具操作说明如前所述 , 在设计夹具时 , 应该注意提高劳动率 . 为此 , 在螺母夹紧时采用开精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 26 页口垫圈 , 以便装卸。五.体会与展望为期两周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组五名同学在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造工艺学、机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。主要是钻模板与钻套的选择与设计。本设计采用了快换钻套和手动螺旋快速加紧机构，从而大大提高了由于钻、扩、绞孔而频繁换钻套的生产效率，夹具的加工精度都采用普通级，充分考虑了制造成本。缺点是本设计的操作需要人力，所以在生产自动化方面有待改进。通过本次课程设计，使我将所学理论与生产实践相结合，得到了解决问题和分析问题的能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。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；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。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 26 页六参考文献1、朱淑萍主编.机械加工工艺及装备. 北京：机械工业出版社，1999 2、李益民主编. 机械制造工艺设计简明手册. 北京：机械工业出版社，1994 3、孙本绪、熊万武编. 机械加工余量手册. 北京：国防工业出版社，1999 4、机床夹具设计手册. 北京：中国科学技术出版社5、赵家齐主编. 机械制造工艺学课程设计指导书. 北京 . 机械工业出版社，2000 6、田春霞主编. 数控加工工艺. 北京：机械工业出版社，2006 7、吴拓、方琼珊主编. 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书. 北京：机械工业出版社，2005 8、黄云清主编. 公差配合与测量技术. 北京：机械工业出版社，2001 9、梁炳文主编，机械加工工艺与窍门精选，北京：机械工业出版社，2001 10、杨峻峰主编，机床及夹具，清华大学出版社，2005 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 26 页机械加工工艺卡片辽宁工程技术大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号831005 产品名称零件名称拨叉共 1 页第 1 页材料牌号HT200 毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每坏件数1 每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工序时间准终单件粗车下端面转塔式六角车床90 度车刀、游标卡尺精车下端面转塔式六角车床20 中心钻、游标卡尺钻花键孔立式钻床20 中心钻、游标卡尺描图扩花键孔立式扩床21 扩孔钻、游标卡尺倒角 2x15转塔式六角车床45度偏刀、游标卡尺拉六齿方型花键立式拉床高速钢拉刀描校粗铣右端面X62W铣床高速钢面铣刀、量块精铣右端面X62W铣床高速钢面铣刀、量块铣 800。 03mm 的槽X62W铣床高速钢直齿精密级三面刃铣刀、量块X 铣 1800。 12mm 槽X62W铣床高速钢直齿精密级三面刃铣刀、量块底图号XI 磨宽为 1800。12mm 的槽磨床量块装订号处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 26 页辽宁工程技术大学机械加工工序卡片产品型号零件图号831005 产品名称零件名称拨叉共 1页第 1 页车间工序号工序名材料牌号VI 拉六齿方型花键HT200 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数拉床L515A 1 夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 /s 准终单件0 333.5 工步号工步内容工艺装备主轴转速/r s-1切削速度/mmin-1进给量fz/(mm/z) 背吃刀量/进给次数工步工时 /s 机动辅助描图1 拉六齿方型花键高速钢拉刀，游标卡尺3.6 0.06 1 277.8 2 描校3 4 底图号5 装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 26 页附件图纸零件图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 26 页毛坯图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 26 页夹具体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 26 页装配图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 26 页