机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“ 车床拨叉” 题目：设计“CA6140 车床拨叉”零件的机械加 （ 工工艺规程及工艺设备 年产量 4000 件） 内容： 内容：1、零件图 2、毛坯图 4、结构设计装配图 5、结构设计零件图 6、课程设计说明书 1张 1张 1张 1张 1份3、机械加工工艺过程综合卡片 1 张一、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 Φ20 孔与操纵机构相连，二下方的 Φ50 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实体图：：零件的材料 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 Φ20 以及与此孔相通的 Φ8 的锥孔、M6 螺纹孔。 2、大头半圆孔 Φ50。 3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，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，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具 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（一）确定毛胚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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造 工艺设计简明手册》第 41 页表 2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为 CT-12。（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，加工工艺过程中会问题百出，更 有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头 孔外圆表面为辅助粗基准。 （2） 精基准的选择：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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两 个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。（三）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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑 采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以为， 还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能 达到的经济精度，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。查《机械制造工艺设计简明手册》第 20 页表 1.4-7、 1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 01 用夹具； 工序 02 夹具； 工序 03 夹具； 工序 04 专用夹具； 工序 05 工序 06 工序 07 工序 08 工序 09 粗镗 Φ50 孔， D1 为定位基准， 以 采用 T616 卧式镗床加专用夹具； 铣斜肩， D1 和 T2 为定位基准， 以 采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 精铣 Φ20 下端面，以 T2 为基准，采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 精铣 Φ20 上端面，以 T1 为基准，采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 粗铰、精铰 Φ20 孔，以 T2 和 Φ32 外圆为基准，采用 Z525 立式钻 钻、扩 Φ20 孔，以 Φ32 外圆和 T2 为基准，采用 Z525 立式钻床加 粗铣 Φ50 上端面，以 T4 为定位基准，采用 X61 卧式铣床加专用 粗铣 Φ20 上端面，以 T1 为定位基准，采用 X61 卧式铣床加专用 粗铣 Φ20、Φ50 下端面，以 T2 为粗基准，采用 X61 卧式铣床加专床加专用夹具； 工序 10 工序 11 具； 工序 12 钻、铰 Φ8 锥孔，以 T1 和零件中线为基准，采用 Z525 立式钻床 精铣 Φ50 端面，以 D1 为基准，采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 半精镗 Φ50 孔，以 D1 做定位基准，采用 T616 卧式镗床加专用夹加专用夹具； 工序 13 钻 M6 底孔，攻螺纹，以 T1 和零件中线为基准，采用 Z525 立式钻床并采用专用夹具； 工序 14 工序 15 工序 16 铣断，以 D1 为基准，采用 X60 卧式铣床加专用夹具； 去毛刺； 终检。（四）本工序加工要求，包括加工余量、工序尺寸确定 本工序加工要求，包括加工余量、1、圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量， 现在确定各表面的各个加 工工序的加工余量如下： 加工 表面 加工 内容 加工 余量 精度 等级 工序 尺寸 表面 粗 糙度 铸件 φ50IT12 （D2） 粗镗 半精 镗 钻 扩 φ20IT7 （D1） 粗铰 精铰 0.14 0.06 IT8 IT7 18 1.8 IT11 IT10+ Φ18 0 0.110 + Φ19.8 0 0.084 + Φ19.94 0 0.033 + Φ 20 0 0.021工序余量 最小 最大7.0 4.0 3.0CT12 IT12 IT10Φ 43 ± 2.8+ Φ 47 0 0.250 + Φ50 0 0.1006.3 3.20.95 2.96.8 3.2517.89 6.3 3.2 1.6181.716 1.910 0.107 0.224 0.039 0.0932、平面工序尺寸： 工序 号 工序 内容 铸件 加工 余量 5.0 基本 尺寸 经济 精度 CT12 工序尺 寸偏差± 2 .5工序余量 最小 最大01粗铣下端 面4.036.0120 −0.251.57.7502粗铣 φ20 孔上端面4.032.0120 −0.251.57.7503粗铣 φ50 孔上端面4.014.0120 − 0.1801.86.3807精铣 φ20 孔下端面1.031.080 − 0.0330.751.28308精铣 φ20 孔上端面1.030.080 − 0.0330.751.28310精铣 φ50 孔端面1.0×212.08+0.016 − 0.0160.9511.0163、确定切削用量及时间定额：工序 01粗铣 Φ20、Φ50 下端 面，以 T2 为粗基准。1. 加工条件 工件材料： HT200,σb =170~240MPa， 铸造;工件尺寸： emax=72mm， a l=176mm; 加工要求：粗铣 Φ20 孔下端面，加工余量 4mm; 机床：X61 卧式铣床； 刀具：镶齿三面刃铣刀。铣削宽度 ae≤32,深度 ap≤6, ,故根据《机械制造工艺 设计简明手册》 （后简称《简明手册》 ）表 3.1，取刀具直径 d0=125mm，L=25。 根据《切削用量手册》 （后简称《切削手册》 ）表 3.16，选择刀具前角 γ0＝0°后角 α0＝8°，副后角 α0’=10°，刃倾角： λs=－10°,主偏角 Kr=60°,过渡刃 Krε=30°,副偏角 Kr’=5°。 2. 切削用量 1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表 3.5，使用 YG6 硬质合金 端铣刀加工，机床功率为 4.5kw（据《简明手册》表 4.2-35，X61 卧式铣床）时： fz=0.14~0.24mm/z 故选择：fz=0.2mm/z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据《切削手册》表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀 直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据《简明手册》表 3.8） 。 4）计算切削速度 vc 和每分钟进给量 vf 根据《制造手册》表 3.16，当 d0=125mm，Z=10，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z 时， vt=60m/min,.1000v 1000 × 60 = = 153r / min 。 π dw 3.14 × 125 πd n 3.14 × 125 × 153 实际切削素的 v = w w = = 60m / min 1000 1000确定机床主轴转速：ns =实际进给量和每分钟进给量为： f m = f z znw = 0.14 × 10 × 153 = 214mm / min 切削时候 工件不用铣刀的行程为 l = l1 + l2 + l3 = 256mm 则工时 tm =l1 + l2 + l3 168 + 44 + 44 = = 1.2mim fm 2145)校验机床功率根据《切削手册》表 3.24，近似为 Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允 许功率 Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc 。故校 验合格 。最 终确 定 :ap=4.0mm ，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。工序 07精铣 Φ20 上端面，以 T2 为基准。刀具：镶齿三面刃铣刀； 机床：X61 卧式铣床； 查《切削手册》表 3.5，进给量为： f z = 0.2 ~ 0.3mm / min ，取为 0.3mm/r 参考有关手册，确定 v = 120m / min ，采用镶齿三面刃铣刀， d w = 125mm, z = 10 ， 则：ns =1000vπdw=1000 × 120 = 306r / min π ×125现采用 X61 卧式铣床，根据《简明手册》表 4.2-36，取 n w = 300r / min ，故实际 切削速度：v=πd w n w1000=π × 125 × 3001000= 117.75m / min当 n w = 300r / min 时，工作台每分钟进给量：f m = f z ⋅ z ⋅ n w = 0.3 ×12 × 300 = 1080mm / min ，取为 980mm/min本工序切削时间为：t = 2 tm = 2工序 03l 176 + 125 = 2× = 0.62 min 980 fm粗铣 Φ50 上端面，以 T4 为定位基准刀具：镶齿三面刃铣刀， d 0 = 125mm, Z = 10 机床：X61 卧式铣床 根据《切削手册》查得， f z = 0.13mm / z , a p = 4mm 。根据《简明手册》表4.2-36 查得，取： n w = 300r / min ，故实际切削速度：v=π dw nw1000=π × 125 × 3001000= 117.75m / min当 n w = 300r / min 时，工作台每分钟进给量应为：f m = f z ⋅ Z ⋅ n w = 0.13 × 10 × 300 = 390mm / min查说明书，取 f m = 400mm / min 计算切削基本工时：L = 72 + y + ∆ = 72 + 10 = 82mm因此， t m =L 82 = = 0.205 min f m 390工序 08精铣 Φ20 上端面，以 T1 为基准。切削用量同工序 07 精铣时 y + ∆ = d 0 = 125mm 基本工时： t m = 工序 10l 176 + 125 = = 0.31 980 fm精铣 Φ50 端面，以 D1 为基准。机床：X61 卧式铣床 刀具：硬质合金立铣刀（镶齿螺旋形刀片） ，由《切削手册》表 3.6 查得：v = 0.45m / s ， d = 40, z = 6, f z = 0.08mm / min , 即 27m/min ， 因 此 ，ns =1000vπ dw=1000 × 27 = 214r / min 。现采用 X61 卧铣床，取 nw = 210r / min ， π × 40工作台每分钟进给量 f m 应为： f m = f z ⋅ z ⋅ n w = 0.08 × 6 × 210 = 100.8mm / min ， 查机床使用说明书，取 f m = 100mm / min 。 铣削基本工时： t m =72 + 12 = 0.84 min 1002 t m = 0.84 × 2 = 1.68 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。 按要求设计以上工序中铣 Φ20 和 Φ50 上下两端面的铣床夹具，本夹具将用于 X51卧式铣床。刀具是：YG6 硬质合金端铣刀。对工件下端面面一刀加工，然后再 翻转工件加工上端面。(一)问题的提出本夹具主要用来铣端面，该零件上下都有平面，容易定位。此外，在本工序 加工时还应考虑如何提高劳动生产率， 降低劳动强度， 而其位置尺寸为自由公差， 精度不是主要问题。 夹具设计1、定位基准选择由零件图可知，采用两销一面的定位方式，铣下端面的时候以 Φ20 孔的上端面为定位基准，铣 Φ20 和 Φ50 上端面的时候以下端面为定位基准 为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以 利于在钻底孔后攻螺纹。 2、切削力及夹紧力计算 刀具：镶齿三面刃铣刀，刀具直径 d0=125mm。 查《切削手册》表 2.3，切削力计算公式为：0.74 0.90 −0.1 F f = 9.81× 54.5ae f z a p Zd0铣 Φ50 端面时， 其中： Z = 12 ， ae = 72 ， d = 125mm ， a p = 4mm f z = 0.18 切削力 F f 1 = 3617.63N 夹紧力 W =W=18911N 4 KPe − Gf 2 (r1 + r2 + r3 + r4 ) f 2 (r1 + r2 + r3 + r4 ) + 4 f1 L精铣 Φ50 端面时， 其中： Z = 12 ， ae = 72 ， d = 125mm ， a p = 1mm 切削力 F f 2 = 9.81× 54.5 × 72 × 0.080.7410.90 × 12 × 125−0.1f z = 0.05F f 2 = 570 N精铣 Φ20 端面时 其中： Z = 12 ， ae = 32 ， d = 125mm ， a p = 1mm 切削力 F f 2 = 9.81× 54.5 × 32 × 0.50.7410.90 × 12 × 125−0.1f z = 0.5F f 3 = 983N3、定位误差分析夹具采用一面两销的定位方法，因此不重合误差为 0。定位误差的方向和铣销的 时候方向不同，因此不用考虑定位误差。4、夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了两面一销的定位方法，以及利用螺旋压板夹紧机构夹紧工件。通过调节压板的高度 可以对工件的上下端面及其单个孔的面进行铣削，效率较高。试用大批量生产。 由于第一次做夹具设计，其实还有很多不足和错误，望指正。 5、铣床床夹具的装配图参考文献1、赵家齐,机械制造工艺学课程设计指导书(2 版),机械工业出版社,2000 年. 2、王宛山 刑敏主编,机械制造基础,:辽宁科学技术出版社,2002 年. 3、王先逵主编,机械制造工艺学,机械工业出版社,2006 年. 4、上海金属切削技术协会编,金属切削手册（电子版）,上海科学技术出版社,2000 年. 5、机床夹具设计手册（电子版）,机械工业出版社.
机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“ 车床拨叉” 题目：设计“CA6140 车床拨叉”零件的机械加 （ 工工艺规程及工艺设备 年产量 4000 件） 内容： 内容：1、零件图 2、毛坯图 4、结构设计装配图 5、结构设计零件图 6、课程设计说明书 1张 1张 1张 1张 1份3、机械加工工艺过程综合卡片 1 张一、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 Φ20 孔与操纵机构相连，二下方的 Φ50 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实体图：：零件的材料 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 Φ20 以及与此孔相通的 Φ8 的锥孔、M6 螺纹孔。 2、大头半圆孔 Φ50。 3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，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，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具 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（一）确定毛胚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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造 工艺设计简明手册》第 41 页表 2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为 CT-12。（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，加工工艺过程中会问题百出，更 有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头 孔外圆表面为辅助粗基准。 （2） 精基准的选择：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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两 个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。（三）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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑 采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以为， 还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能 达到的经济精度，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。查《机械制造工艺设计简明手册》第 20 页表 1.4-7、 1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 01 用夹具； 工序 02 夹具； 工序 03 夹具； 工序 04 专用夹具； 工序 05 工序 06 工序 07 工序 08 工序 09 粗镗 Φ50 孔， D1 为定位基准， 以 采用 T616 卧式镗床加专用夹具； 铣斜肩， D1 和 T2 为定位基准， 以 采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 精铣 Φ20 下端面，以 T2 为基准，采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 精铣 Φ20 上端面，以 T1 为基准，采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 粗铰、精铰 Φ20 孔，以 T2 和 Φ32 外圆为基准，采用 Z525 立式钻 钻、扩 Φ20 孔，以 Φ32 外圆和 T2 为基准，采用 Z525 立式钻床加 粗铣 Φ50 上端面，以 T4 为定位基准，采用 X61 卧式铣床加专用 粗铣 Φ20 上端面，以 T1 为定位基准，采用 X61 卧式铣床加专用 粗铣 Φ20、Φ50 下端面，以 T2 为粗基准，采用 X61 卧式铣床加专床加专用夹具； 工序 10 工序 11 具； 工序 12 钻、铰 Φ8 锥孔，以 T1 和零件中线为基准，采用 Z525 立式钻床 精铣 Φ50 端面，以 D1 为基准，采用 X61 卧式铣床加专用夹具； 半精镗 Φ50 孔，以 D1 做定位基准，采用 T616 卧式镗床加专用夹加专用夹具； 工序 13 钻 M6 底孔，攻螺纹，以 T1 和零件中线为基准，采用 Z525 立式钻床并采用专用夹具； 工序 14 工序 15 工序 16 铣断，以 D1 为基准，采用 X60 卧式铣床加专用夹具； 去毛刺； 终检。（四）本工序加工要求，包括加工余量、工序尺寸确定 本工序加工要求，包括加工余量、1、圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量， 现在确定各表面的各个加 工工序的加工余量如下： 加工 表面 加工 内容 加工 余量 精度 等级 工序 尺寸 表面 粗 糙度 铸件 φ50IT12 （D2） 粗镗 半精 镗 钻 扩 φ20IT7 （D1） 粗铰 精铰 0.14 0.06 IT8 IT7 18 1.8 IT11 IT10+ Φ18 0 0.110 + Φ19.8 0 0.084 + Φ19.94 0 0.033 + Φ 20 0 0.021工序余量 最小 最大7.0 4.0 3.0CT12 IT12 IT10Φ 43 ± 2.8+ Φ 47 0 0.250 + Φ50 0 0.1006.3 3.20.95 2.96.8 3.2517.89 6.3 3.2 1.6181.716 1.910 0.107 0.224 0.039 0.0932、平面工序尺寸： 工序 号 工序 内容 铸件 加工 余量 5.0 基本 尺寸 经济 精度 CT12 工序尺 寸偏差± 2 .5工序余量 最小 最大01粗铣下端 面4.036.0120 −0.251.57.7502粗铣 φ20 孔上端面4.032.0120 −0.251.57.7503粗铣 φ50 孔上端面4.014.0120 − 0.1801.86.3807精铣 φ20 孔下端面1.031.080 − 0.0330.751.28308精铣 φ20 孔上端面1.030.080 − 0.0330.751.28310精铣 φ50 孔端面1.0×212.08+0.016 − 0.0160.9511.0163、确定切削用量及时间定额：工序 01粗铣 Φ20、Φ50 下端 面，以 T2 为粗基准。1. 加工条件 工件材料： HT200,σb =170~240MPa， 铸造;工件尺寸： emax=72mm， a l=176mm; 加工要求：粗铣 Φ20 孔下端面，加工余量 4mm; 机床：X61 卧式铣床； 刀具：镶齿三面刃铣刀。铣削宽度 ae≤32,深度 ap≤6, ,故根据《机械制造工艺 设计简明手册》 （后简称《简明手册》 ）表 3.1，取刀具直径 d0=125mm，L=25。 根据《切削用量手册》 （后简称《切削手册》 ）表 3.16，选择刀具前角 γ0＝0°后角 α0＝8°，副后角 α0’=10°，刃倾角： λs=－10°,主偏角 Kr=60°,过渡刃 Krε=30°,副偏角 Kr’=5°。 2. 切削用量 1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表 3.5，使用 YG6 硬质合金 端铣刀加工，机床功率为 4.5kw（据《简明手册》表 4.2-35，X61 卧式铣床）时： fz=0.14~0.24mm/z 故选择：fz=0.2mm/z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据《切削手册》表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀 直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据《简明手册》表 3.8） 。 4）计算切削速度 vc 和每分钟进给量 vf 根据《制造手册》表 3.16，当 d0=125mm，Z=10，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z 时， vt=60m/min,.1000v 1000 × 60 = = 153r / min 。 π dw 3.14 × 125 πd n 3.14 × 125 × 153 实际切削素的 v = w w = = 60m / min 1000 1000确定机床主轴转速：ns =实际进给量和每分钟进给量为： f m = f z znw = 0.14 × 10 × 153 = 214mm / min 切削时候 工件不用铣刀的行程为 l = l1 + l2 + l3 = 256mm 则工时 tm =l1 + l2 + l3 168 + 44 + 44 = = 1.2mim fm 2145)校验机床功率根据《切削手册》表 3.24，近似为 Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允 许功率 Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc 。故校 验合格 。最 终确 定 :ap=4.0mm ，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。工序 07精铣 Φ20 上端面，以 T2 为基准。刀具：镶齿三面刃铣刀； 机床：X61 卧式铣床； 查《切削手册》表 3.5，进给量为： f z = 0.2 ~ 0.3mm / min ，取为 0.3mm/r 参考有关手册，确定 v = 120m / min ，采用镶齿三面刃铣刀， d w = 125mm, z = 10 ， 则：ns =1000vπdw=1000 × 120 = 306r / min π ×125现采用 X61 卧式铣床，根据《简明手册》表 4.2-36，取 n w = 300r / min ，故实际 切削速度：v=πd w n w1000=π × 125 × 3001000= 117.75m / min当 n w = 300r / min 时，工作台每分钟进给量：f m = f z ⋅ z ⋅ n w = 0.3 ×12 × 300 = 1080mm / min ，取为 980mm/min本工序切削时间为：t = 2 tm = 2工序 03l 176 + 125 = 2× = 0.62 min 980 fm粗铣 Φ50 上端面，以 T4 为定位基准刀具：镶齿三面刃铣刀， d 0 = 125mm, Z = 10 机床：X61 卧式铣床 根据《切削手册》查得， f z = 0.13mm / z , a p = 4mm 。根据《简明手册》表4.2-36 查得，取： n w = 300r / min ，故实际切削速度：v=π dw nw1000=π × 125 × 3001000= 117.75m / min当 n w = 300r / min 时，工作台每分钟进给量应为：f m = f z ⋅ Z ⋅ n w = 0.13 × 10 × 300 = 390mm / min查说明书，取 f m = 400mm / min 计算切削基本工时：L = 72 + y + ∆ = 72 + 10 = 82mm因此， t m =L 82 = = 0.205 min f m 390工序 08精铣 Φ20 上端面，以 T1 为基准。切削用量同工序 07 精铣时 y + ∆ = d 0 = 125mm 基本工时： t m = 工序 10l 176 + 125 = = 0.31 980 fm精铣 Φ50 端面，以 D1 为基准。机床：X61 卧式铣床 刀具：硬质合金立铣刀（镶齿螺旋形刀片） ，由《切削手册》表 3.6 查得：v = 0.45m / s ， d = 40, z = 6, f z = 0.08mm / min , 即 27m/min ， 因 此 ，ns =1000vπ dw=1000 × 27 = 214r / min 。现采用 X61 卧铣床，取 nw = 210r / min ， π × 40工作台每分钟进给量 f m 应为： f m = f z ⋅ z ⋅ n w = 0.08 × 6 × 210 = 100.8mm / min ， 查机床使用说明书，取 f m = 100mm / min 。 铣削基本工时： t m =72 + 12 = 0.84 min 1002 t m = 0.84 × 2 = 1.68 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。 按要求设计以上工序中铣 Φ20 和 Φ50 上下两端面的铣床夹具，本夹具将用于 X51卧式铣床。刀具是：YG6 硬质合金端铣刀。对工件下端面面一刀加工，然后再 翻转工件加工上端面。(一)问题的提出本夹具主要用来铣端面，该零件上下都有平面，容易定位。此外，在本工序 加工时还应考虑如何提高劳动生产率， 降低劳动强度， 而其位置尺寸为自由公差， 精度不是主要问题。 夹具设计1、定位基准选择由零件图可知，采用两销一面的定位方式，铣下端面的时候以 Φ20 孔的上端面为定位基准，铣 Φ20 和 Φ50 上端面的时候以下端面为定位基准 为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以 利于在钻底孔后攻螺纹。 2、切削力及夹紧力计算 刀具：镶齿三面刃铣刀，刀具直径 d0=125mm。 查《切削手册》表 2.3，切削力计算公式为：0.74 0.90 −0.1 F f = 9.81× 54.5ae f z a p Zd0铣 Φ50 端面时， 其中： Z = 12 ， ae = 72 ， d = 125mm ， a p = 4mm f z = 0.18 切削力 F f 1 = 3617.63N 夹紧力 W =W=18911N 4 KPe − Gf 2 (r1 + r2 + r3 + r4 ) f 2 (r1 + r2 + r3 + r4 ) + 4 f1 L精铣 Φ50 端面时， 其中： Z = 12 ， ae = 72 ， d = 125mm ， a p = 1mm 切削力 F f 2 = 9.81× 54.5 × 72 × 0.080.7410.90 × 12 × 125−0.1f z = 0.05F f 2 = 570 N精铣 Φ20 端面时 其中： Z = 12 ， ae = 32 ， d = 125mm ， a p = 1mm 切削力 F f 2 = 9.81× 54.5 × 32 × 0.50.7410.90 × 12 × 125−0.1f z = 0.5F f 3 = 983N3、定位误差分析夹具采用一面两销的定位方法，因此不重合误差为 0。定位误差的方向和铣销的 时候方向不同，因此不用考虑定位误差。4、夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了两面一销的定位方法，以及利用螺旋压板夹紧机构夹紧工件。通过调节压板的高度 可以对工件的上下端面及其单个孔的面进行铣削，效率较高。试用大批量生产。 由于第一次做夹具设计，其实还有很多不足和错误，望指正。 5、铣床床夹具的装配图参考文献1、赵家齐,机械制造工艺学课程设计指导书(2 版),机械工业出版社,2000 年. 2、王宛山 刑敏主编,机械制造基础,:辽宁科学技术出版社,2002 年. 3、王先逵主编,机械制造工艺学,机械工业出版社,2006 年. 4、上海金属切削技术协会编,金属切削手册（电子版）,上海科学技术出版社,2000 年. 5、机床夹具设计手册（电子版）,机械工业出版社.