机械制造技术基础课程设计-CA6140车床的拨叉

说明书
106001班
100203111
刘毅飞
一、零件的分析
（一）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φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55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）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小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔
2大头半圆孔Ф55
3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф75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为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，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。

二．工艺规程设计
1，确定生产类型
已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，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，大量采用专用工装。

2，确定毛坯的制造形式
确定毛坯种类：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，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。

查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。

3，基面的选择
定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。

基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，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φ40的外表面和底面为粗基准加工φ25孔的上表面。

（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。

因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准，限制四个自由度。

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
上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。

4，制定工艺路线
CA6140拨叉设计工艺过程
(一)确定毛坯的制造形式
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，故选择铸件毛坯。

（二）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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（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φ25 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ40作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。

（2）精基准的选择。

主要应该考虑基准重合的问题。

当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

（三）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。

工艺路线方案一:
工序1 铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2
工序2 钻绞孔φ25，保证表面粗糙度1.6
工序3 粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2
工序4 铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2
工序5 φ55下端面，保证表面粗糙度3.2
工序6 锥孔φ8及M8底孔螺纹M8 精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6
工序7 切断
工艺路线方案二:
工序1 铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2
工序2 粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2
工序3 钻绞两孔φ25，保证表面粗糙度1.6
工序4 铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2
工序5 铣φ55下端面，保证表面粗糙度3.2
工序6 钻锥孔φ8及M8底孔，攻丝，精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6
工序7 切断
工艺方案比较分析
上述两方案:方案一：是先加工内孔φ22, 再以φ22孔为基准加工φ55内孔,而方案二：先镗孔φ55,以底面及φ22外圆面为基准，再以φ55内孔及上平面加工φ22孔。

由零件图可知φ22孔的设计基为准φ55孔的中心线，所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55孔的中心线，可保证其加工的位子精度，符合大批生产要求,方案二较为合理
方案二:
工序1 铣φ40上平面。

（以φ25孔外表面及底面为基准，选用X5032立式升降台铣床和专用夹具）
工序2 粗镗，半精镗φ55。

（以φ40上平面及φ25内孔为基准，选用TGX4132B 立式单柱坐标镗床和专用夹具）
工序3 钻绞两孔φ25.。

（以φ40上平面及φ25孔外表面为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）
工序4 铣φ55下端面。

（以φ40上平面及φ25内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）
工序5 铣φ55上端面。

（以φ55的下端面及φ25内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）
工序6 钻锥孔φ8及M8底孔，攻螺纹M8，精绞锥孔φ8。

（以φ40上平面及φ55内孔为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）
工序7 切断
拨叉零件材料为HT200 HB170—240，毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯
依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1> 由于工件较小，为方便加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。

2> 铸件的圆角半径按表2.2.1<<简明设计手册>> 选则金属型铸造 R=3-5mm 拔模斜度外表面0-15°自然失效处理以消除铸造应力。

3> 两内孔φ22+0.021 0,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将φ40圆柱铸成实心的。

4>铣φ40上平面加工余量及公差。

两φ40圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ40圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣，单边余量Z=2mm公差CT=1.2
φ22半精铣的加工余量(单边)Z=0.8
粗铣加工余量(单边)Z=1.2
毛坯名义尺寸:50+0.8+1.2=52
毛坯最大尺寸:52+1.2=53.2
5>粗镗，半精镗φ55。

毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.6,参照《工艺手册》表2.3-10确定工序尺寸及余量为:
一次粗镗φ53.5，2Z=3.5
二次半精镗φ55+0.4，2Z=1.5
6>钻绞两孔φ22。

两内孔精度要求IT7参照《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表2.3-8确定工序尺寸及余量为：
钻孔：φ20
扩孔：φ21.8 2Z=1.8mm
半精绞: φ21.94 2Z=0.14mm
精绞: φ20+0.0210
7>铣φ55下端面。

两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙
度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。

φ55半精铣的加工余量(单边)Z=0.8
粗铣加工余量(单边)Z=4.2
8>铣φ55上端面。

两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。

φ55半精铣的加工余量(单边)Z=0.8
粗铣加工余量(单边)Z=4.2
9>钻锥孔φ7.8及M6底孔，攻丝，半，精绞φ8，保证R1.6的表面粗糙度
半精绞加工余量2Z=0.14
精绞加工余量2Z=0.06
10>切断
确定切削用量及基本工时
工序一：
铣φ40上平面。

1 工具选择
1.>选择工具《切削手册》
根据表1.２选择YG6硬质合金刀具
根据表3.1 铣前深度ap≤4 铣削宽度ae≤90 端铣刀直径D0=100mm
由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=10
2 >铣刀几何形状查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0°a=8°Kr=45°Kre=30°Kr′=5°λs=-20°α=8°bq=1.2
2选择切削用量
1>决定铣削深度ap，因为表面粗糙度要去为Ra=3.2，所以需两次走刀完成。

第一次走刀达到尺寸为50+0.8（半精铣的加工余量）
第二次走到达到50的尺寸，并保证Ra=3.2
2>决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW
查表3.5时 fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18
3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命
根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5
由于铣刀直径d0=100mm 故刀具寿命T=180min (查表3.8)
4> 根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =322r/min Vft=490mm/min
各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min
n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min
Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min
根据X52K型立铣说明书(《设计手册》表4.2-35)选择
n =300r/min Vfc=375mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
Vc=πdn /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min
Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z
5>根据机床功率:
根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2.4 d=100 Z=10 Vf=375mm/min
近似Pcc=3.8KW
根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc<Pcm 因此所选择的切削用量可以采用即
ap=2.4 Vf=375mm/min n=300r/min Vc=94.2m/min fz=0.125mm/z
6>计算基本工时tm = L / Vf
式中L=160mm 根据表 3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35 则
L=(160+35)=195mm 故tm=195 / 375=0.52min
工序二：
粗镗半精镗φ55孔
1>选择刀具:查表《机械加工工艺手册》表 11.2-10
选择莫式锥柄3 刀杆直径D=30 高速钢刀头
2>选择切削用量
有《工艺手册》表2.3-10得
粗镗φ53.5，2Z=3.5
半精镗φ55+0.4 2Z=1.5
粗镗孔至φ53.5
单边余量Z=1.75/mm
一次镗去全部余量ap=3.5 mm （5~8）
进给量f=0.52 mm/r （0.3~1.0）
根据有关手册确定立式镗床的切削速度为v=35m/min （20~35m/min）
nw =1000v / Πd=1000×35 / 3.14×50 =223r/min
查表4.2-20 T4132立式镗床主轴转速n=250r/min 切削工时 L=30,L2=3,L3=4
t1=L / nf =(30+3+4)/250×0.52=0.28min
③半精镗孔φ50+0.50
１> 切削用量 ap=1.5 （1.5~3）
单边余量Z=0.1mm 一次公差去全部余量ap＝0.2mm
进给量 f =0.2mm/r （0.2~0.8）
根据有关手册,确定立式镗床切割进度v=40m/min (25~40)
查表4.2-20 T4132立式镗床（主电动机=1.1kw，总容量1.16kw）
主轴转速n =355 r/min
切削工时 L=30,L2=3,L3=4
t 2=L/ nf=(30 +3+4)/ 355×0.2=0.52min
工序三：
钻两孔φ20
1 选择钻头
选择锥柄麻花钻(GB1438-85) 查表 d0=20
钻头几何形状(表2.1及表2.2)
双锥,修磨横刃β=30° 2φ=100° bξ=3.5 α=11° b=2mm L=4mm
2.选择切削刀具
①进给量f
1>按加工要求决定进给量: 根据表2.7 当加工要求为H12~H13精度
铸铁HBS>200 d0=18mm f=0.43~0.53mm/r
由于L/d=50/20=2.5,故应乘以孔深修正系数kcf=1
f= 0.43~0.53 mm/r
2>按钻头强度决定进给量
根据表2-8 当HBS=200 d=20mm 钻头强度允许的进给量f=1.75mm/r
3>按机床进给机构强度决定进给量
根据表2.9 当HBS<210 d=≤20.5 机床进给机构允许的轴向力为6960N
(Z3025钻床允许的轴向力为7848N 见《设计手册》表4.2-11)进给量为0.75mm/r 从以上三个进给量比较可看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.43~0.53mm/r
根据Z3025钻床,选择 f=0.5 mm/r
②决定钻头磨钝标准及寿命
由表 2.12 当d0=20 时,钻头后刀面最大磨损量（0.5~0.8）取为0.6mm,寿命T=60min
③切削进度
由表2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>20 Vc=16m/min
n =1000V/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min
④检验机床扭矩及功率
根据表2.20 当f=0.5mm/r d0<21 时 mt=76.81 N*M
根据Z3025 钻床说明书当nc=250r/min 时 Mm=80 N*M
根据表2.23 当HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m/min 时 Pc=1.1KW
查《设计手册》表4.2-11 PE=2.2KW
由于MC<Mm PC<PE 故选择之切削用量可用,即
f=0.5min/r nc=250r/min Vc=16m/min
⒊计算基本工时
tm =L / nf
L=L+Y+Δ,L=30 mm 入切量及超切量由表2.29 查出Y+Δ=10mm
tm =L / nf=(50+10) / (250×0.5)=0.48min
2扩孔
1>选择扩刀
选择硬质合金扩孔钻d0=21.8mm
钻头几何形状为r=5°α0=8°（8~10） kr=30°（30~60） krζ=30°β=10°bα1=1mm （0.8~2）
2>选择进给量及切削进度
查表2.10 d0=21.8
HB=200 时, f=1.0～1.2mm/r
根据Z3025 钻床说明书选择 f=1.0 mm/r
28-2
，m=0.4，Yv=0.45. 计算得V=24m/min
V=(1/2-1/3)V钻
=(1/2-1/3) ×16
=8～16m/min 取V=8 m/min
n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×21.8=116.8r/min,取n=175r/min。

3>钻头磨纯标准及寿命
由表2.12 当 d0=21.8mm 时 ,扩孔钻后刀面最大磨损限度为1.0mm(0.9~1.4)mm 寿命T=40 min
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(50+10)/(175×1)=0.34min
3绞孔
1>选择刀具
选择硬质合金绞刀d=22mm
钻头几何形状为r0=-5°(0~-5°),a0=10°(10~17°),齿背倾斜角at=15°（15~20°）
2>选择进给量及切削速度
查表查表2.11 d0=22
HB=200 时, f=0.9～1.4mm/r
根据Z3025 钻床说明书选择 f=1.0 mm/r
28-2
计算得V=23.1m/min
V=(1/2-1/3)V钻
=(1/2-1/3) ×23.1
=7.7～11.5m/min 取V=8 m/min
n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×22=117.8r/min,取n=175r/min
3>钻头磨纯标准及寿命
由表 2.12 当 d0=22mm 时 ,扩孔钻后刀面最大磨损限度为0.8mm(0.6~0.9)mm 寿命T=75 min
T=L/nf=L+Y+△/nf=(50+10)/175*1=0.340min
工序四
粗铣φ73下平面
1.选择工具《切削手册》
１>根据表1.２选择YG6硬质合金刀具
根据表3.1 铣前深度ap≤5铣削宽度ae≥9 端铣刀直径d0=22mm
由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=6
2 >铣刀几何形状查表《机械加工工艺师手册》21-10，21-18。

由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40°)Kr′=4 °(3~4°) Kre=45°bζ=1 mm( 0.8~1.3)
2选择切削用量
1>决定铣削宽度ae (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度要求为3.2 所以可以在一次走刀内切完)
ae=9mm
2>决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW
查表3.5时 fz=0.14~0.24mm/z
要达到表面粗糙度为3.2，每转进给量为0.5~1.0mm/r。

Z=6，根据af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。

3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命
根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时1.0~1.2
由于铣刀直径d0=22mm 故刀具寿命T=60min (查表3.8)
4>根据(表3.16)当d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15
Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min
各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min
n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min
Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min
根据X5032立式升降台铣说明书(《设计手册》)选择
n =710r/min Vfc=500mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min
Fzc=vfc / (n c×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z
5>根据机床功率:
根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min
近似Pcc=4.8KW
根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc<Pcm 因此所选择的切削用量可以采用即
ap=5 Vf=500mm/min n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z
6>计算基本工时tm = L / vf
式中 L=128.74mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35 则
工时为 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min
工序五
粗铣φ73上平面
1.选择工具《切削手册》
１>根据表1.２选择YG6硬质合金刀具
根据表3.1 铣前深度ap≤5铣削宽度ae≥9 端铣刀直径d0=22mm
由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=6
2 >铣刀几何形状查表《机械加工工艺师手册》21-10，21-18。

由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40°)Kr′=4 °(3~4°) Kre=45°bζ=1 mm( 0.8~1.3)
2选择切削用量
1>决定铣削宽度ae (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度要求为3.2 所以可以在一次走刀内切完)
ae=9mm
2>决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW
查表3.5时 fz=0.14~0.24mm/z
要达到表面粗糙度为3.2，每转进给量为0.5~1.0mm/r。

Z=6，根据af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。

3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命
根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时1.0~1.2
由于铣刀直径d0=22mm 故刀具寿命T=60min (查表3.8)
4>根据(表3.16)当d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15
Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min
各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min
n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min
Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min
根据X5032立式升降台铣说明书(《设计手册》)选择
n =710r/min Vfc=500mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min
Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z
5>根据机床功率:
根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min
近似Pcc=4.8KW
根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc<Pcm 因此所选择的切削用量可以采用即
ap=5 Vf=500mm/min n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z
6>计算基本工时tm = L / vf
式中 L=128.74mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35 则工时为 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min
工序六
钻锥孔φ8及M8底孔，攻丝，半，精绞φ8。

1钻锥孔φ8
1.锥柄麻花钻(GB1436-85) d=7.8 mm
钻头几何形状为(表2.1及表2.2)双锥修磨横刃β=30°
2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55°
2.选择切削用量
1>按加工要求决定进给量
根据表2.7 当加工要求为H12~HB精度铸铁硬度HBS200
d0=7.8mm 时 f=0.36~0.44 mm/r
由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则
f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r
2>决定钻头磨纯标准及寿命
由表2.12 ,当d0=8时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min 3>决定切削速度
由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min
n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min
由钻床说明手册选取 n=400 r/min
3.计算工时
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/400×0.4=0.3125min
2.钻M8底孔
1.锥柄麻花钻(GB1436-85) d=7mm
钻头几何形状为(表2.1及表2.2)双锥修磨横刃β=30°
2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55°
2.选择切削用量
1>按加工要求决定进给量
根据表2.7 当加工要求为H12~HB精度铸铁硬度HBS200
d0=7.8mm 时 f=0.36~0.44 mm/r
由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则
f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r
2>决定钻头磨纯标准及寿命
由表2.12 ,当d0=8时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min
3>决定切削速度
由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min
n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min
由钻床说明手册选取 n=400 r/min
3.计算工时
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(9+10)/400×0.4=0.12 min
3攻螺纹M8
V=0.1m/s=6 m/min
则ns =238 r/min
按机床选取nw=19.5r/min 则 V=4.9 m/min
基本工时:L=9mm L1=3mm L2=3mm 攻M8孔
tm1=(L+L2+L1)/nf=(9+3+3)/19.5=0.076 min
4精绞φ8锥孔
1.选择绞刀
查《设计手册》表3.1-19 选用硬质合金锥柄机用绞刀(GB4252-64) d=8mm
2.选择进给量f
1>绞刀磨纯标准及寿命
由表2.12,当d0=8 mm 时 ,绞刀后刀面最大磨损取为0.5 mm（0.4-0.6）寿命T=45 min
2>切削速度V进给量f
查《切削手册》表2.25
铸铁硬度HBS200 d0=8 mm ap=0.03~0.06 mm
(半精绞ap=0.07mm 精绞为ap=0.03mm 均在此范围)
f=0.2~0.3 mm/r Vc=8~12 m/min (无切削液)取V=12m/min
根据钻床进给量查《设计手册》表4.2-13 取f=0.3mm/r
n=1000V/πd0=1000×12/(3.14×8)=477 r/min
查表4.2-12 取nc=500 r/min
3.计算工时
tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/(500×0.3)=0.33 min
工序10 切断
1.选择刀具查《设计手册》表3.1-4.1 选择中齿锯片铣刀(GB6120-85)
d=400 mm L=4 mm z=20
2.刀具寿命
查表3.8 高速钢切断铣刀 d≤40T=45 min
3.切削用量
ap=12 mm一切走刀切断 fz=0.1 mm/z
查表3.27 Vc=Cvd0qv / TmapxvfzxvZpv
Cv=10.5 d0=40 qv=0.2 Tm=450.15 apxv=120.2 fzxv=0.10.4 Zpv=200.1
Vc=(10.5×40×0.2) / (450.15×120.2×0.10.4×200.1)=54.9 m/min
n=1000V /πd0=1000×54.9/(3.14×40)=437 r/min
根据x60 卧式铣床说明书《设计手册》表
机床主轴转速为nc=400 r/min
计算基本工时
tm =L / nf= L+Y+Δ/nf=(73+35)/54.9=1.94 min
三、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。

经过与指导老师协商，决定设计加工孔φZ535，
刀具为麻花钻头φ25mm，对工件φ
（一）问题的提出
在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。

因此，本步的重点应在夹紧的方便与快速性上。

（二）夹具设计
1．定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，工件以φ40外圆、平面和侧面为定位基准，在V形块、支承板和挡销上实现完全定位。

采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。

2．切削力和卡紧力计算
本步加工可按钻削估算卡紧力。

实际效果可以保证可靠的夹紧。

扭矩
由于扭矩很小，计算时可忽略。

取系数S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际夹紧力为F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N
使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。

3. 定位误差分析
本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，
进而使加工位置有一定转角误差。

但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。

4. 夹具设计及操作的简要说明
夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。

为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。

夹具上设置有钻套，用于确定的钻头位置。

φ25孔加工钻床夹具的装配图（见附图）
四、参考文献
1．赵家奇，机械制造工艺学课程设计指导书—2版，北京:机械工业出版社,2000.10.
2．李旦.邵东向.王杰，机床专用夹具图册，哈尔滨工业大学出版社，2000.10
3．孟少农,机械加工工艺手册，北京:机械工业出版社,1991.9.
4．徐圣群，简明加工工艺手册，上海:科学技术出版社，1991.2
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