1 零件的分析 1.1零件的作用 撥叉是一種輔助零件，通過(guò)撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹面，把滑塊與齒輪連在一起，使齒輪帶動(dòng)滑塊，滑套帶動(dòng)輸出軸，將動(dòng)力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動(dòng)撥叉可以控制 滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換檔的目的。分析這種動(dòng)力聯(lián)接方式可知，車(chē)換檔時(shí)要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長(zhǎng)零件的使用壽命。 題目給定的零件是 CA6140 撥叉。 它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起 換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉 頭以22+0.280 孔套在變速叉軸上，并用花鍵與變速叉軸連接，撥叉教夾在變換齒輪的槽中，當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過(guò)撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動(dòng) 齒輪在化簡(jiǎn)軸上滑動(dòng)以變換檔位，從而改變主軸轉(zhuǎn)速。 該撥叉在變換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力及沖擊載荷作用，因此該零件應(yīng)有足夠強(qiáng)度，剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為叉軸孔 22+0.280，撥叉腳內(nèi)表面及操縱槽。 寬度為 18+0.0120mm 的槽尺寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺 寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為18+0.0120mm 的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 1.2零件的工藝分析 CA6140 撥叉共有兩組加工表面 : 2.2.1以花鍵孔的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)的加工面 這一組面包括 25+0.0230mm 的六齒矩形花鍵孔 22+0.280花鍵底孔兩端的 2X150倒角和距中心線(xiàn)為 27mm 的平面。 2.2.2以工件右端面為基準(zhǔn)的 8+0.030 mm 的槽和 18+0.0120mm 的槽 經(jīng)上述分析可知， 對(duì)于兩組加工表面，可先加工其中 一組表面，然后借助于專(zhuān)用夾具加工另一組表面。 圖 2.1 零件尺寸圖 2 選擇加工方法 制定工藝路線(xiàn) 2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中 會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （ 1） 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。并且作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平 整，無(wú)毛刺，飛邊或其他表面缺陷。該零件屬于一般軸類(lèi)零件，選用撥叉頭左端面及40mm 外圓面做粗基準(zhǔn)。采用 40mm 的外圓面定位加工內(nèi)孔可保證壁厚均勻，采用撥叉頭左端面 A 面做粗基準(zhǔn)加工右端面可為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 （ 2） 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。根據(jù)該撥叉零件圖的技術(shù)要求及裝配要求，選擇撥叉頭的右端面和叉軸孔 220+0.28 作為精基準(zhǔn)。因?yàn)榱慵虾芏啾砻娑伎梢杂盟鼈冏龌鶞?zhǔn)進(jìn)行加工，叉軸孔 220+0.28 的軸線(xiàn)使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)加工操縱槽上表面及下表面，以及叉腳內(nèi)表面。撥叉頭右端面 作精 基準(zhǔn)遵循了基準(zhǔn)重合原則，因?yàn)樵摀懿嬖谳S向的尺寸多以該端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2.2 零件表面加工方法的選擇 （ 1） 工件被選為精基準(zhǔn)的右端面為未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79 規(guī)定其公差等級(jí)按 IT14 表面粗糙度 Ra3.2，需進(jìn)行粗車(chē)和半精車(chē)。 （ 2） 花鍵底孔公差等級(jí) IT12，表面粗糙度 Ra6.3，需進(jìn)行鉆孔和擴(kuò)孔。 （ 3） 工件上表面 B 面，表面粗糙度 Ra3.2，公差等級(jí) IT14，需進(jìn)行粗銑和半精銑。 （ 4） 槽 80+0.03 深表面粗糙度 Ra6.3，公差等級(jí) IT14，只需粗銑，槽 80+0.03 寬表面粗糙度 Ra1.6，公差等級(jí) IT8，需進(jìn)行粗銑和精銑。 （ 5） 槽 180+0.012 深表面粗糙度 Ra3.2，公差等級(jí) IT14，需進(jìn)行粗銑和半精銑，槽80+0.03 寬表面粗糙度 Ra3.2，公差等級(jí) IT6，需進(jìn)行粗銑 精銑 磨削。 （ 6） 花鍵大徑 25+0.0230公差等級(jí) IT7，表面粗糙度 Ra1.6 花鍵寬 6+0.06+0.03 公差等級(jí) IT9，表面粗糙度 Ra3.2 采用同心式小徑定心矩形花鍵拉刀拉花鍵，并進(jìn)行滲碳淬火 低溫回火熱處理。 2.3 制定工藝路線(xiàn) 方案一： 工序一：粗車(chē)和半精車(chē) A 端面，鉆和擴(kuò)花鍵底孔，兩端 倒角 150 工序二：粗銑、精銑槽 B 面 工序三：銑削槽 80+0.03 工序四：銑削、磨槽 180+0.012 工序五：拉花鍵 工序六：鉗工 工序七：終檢 方案二： 工序一：以 40 外圓定位，粗車(chē)、半精車(chē)端面 A，鉆、擴(kuò)花鍵底孔 220+0.28，兩端倒角 150 工序二： 拉花鍵，以 A 面為定位基準(zhǔn)。 工序三：以花鍵孔中心線(xiàn)及 A 面為定位基準(zhǔn)，粗銑、精銑槽 B 面 工序四：以花鍵孔中心線(xiàn)及 A 面為定位基準(zhǔn)，銑削槽 80+0.03 工序五：以花鍵孔中心線(xiàn)及 A 面為定位基準(zhǔn)，銑削、磨槽 180+0.012 工序六：鉗工 工序七： 終檢 方案分析： 上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中第二、三、四道工序很難對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的第三、四、五道工序很容易對(duì)工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線(xiàn)和 A面作為三、四、五道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高，專(zhuān)用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，所以采用方案二比較合理。 3 工藝設(shè)計(jì) 3.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 （ 1）選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 工 序一是粗車(chē)和半精車(chē)，鉆、擴(kuò)花鍵孔，兩端倒角。本零件外廓尺寸不大， 精度要求不是很高，選用 C3163 1 轉(zhuǎn)塔式六角車(chē)床。 工序二是拉花鍵，選用臥式拉床，根據(jù)本零件花鍵孔尺寸和精度要求采用臥式內(nèi)拉床 L6106/1。 工序三、四、五銑削端面，銑削槽，根據(jù)本零件尺寸和加工精度要求，采用 X62W臥式銑床。 （ 2）選擇夾具 本零件除了工序一粗車(chē)、半精車(chē)端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔，倒角采用三爪自定心卡盤(pán)夾具以外，其他工序采用專(zhuān)用夾具。 （ 3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具 在工序一中，粗車(chē)和半精車(chē)采用 90 度偏頭端面車(chē)刀；鉆、擴(kuò)孔分別采用 20 中心鉆和 21 擴(kuò)孔鉆；倒角采用 45 度偏 刀。 在工序二中，拉花鍵，采用同心式小徑定心矩形花鍵拉刀。 在工序三中，粗銑和精銑槽 B 面，采用 標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀 。 在工序四中，銑削槽 80+0.03，采用 高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級(jí) K8） 在工序五中，銑削和磨槽 180+0.012，采用高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀，平型砂輪GZ46KV6P350X40X127 （ 4）選擇量具 一般情況下，盡量采用通用量具 根據(jù)零件表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考有關(guān)資料選擇如下： 在工序一中，粗車(chē)和半精車(chē) A 表面，工序尺寸 19.5mm,零件尺寸 18mm，鉆擴(kuò)孔，鉆后工序尺 寸 21+0.330，擴(kuò)孔至零件尺寸 22+0.280，因此采用讀數(shù)值 0.02，測(cè)量范圍為 0 125 游標(biāo)卡尺。 在工序二中，拉花鍵，根據(jù)花鍵寬 6+0.06+0.03 和花鍵大徑 25+0.0230，采用內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值 0.01，測(cè)量范圍 5 30mm. 在工序三中，粗銑和半精銑槽 B 面，粗銑工序尺寸 29mm,半精銑后零件尺寸 27mm，采用讀數(shù)值 0.05，測(cè)量范圍為 0 125mm 游標(biāo)卡尺。 在工序四中，銑削槽 80+0.03，采用讀數(shù)值 0.05 測(cè)量范圍 0 200 深度游標(biāo)卡尺和量塊。 在工序五中，銑削、磨槽 180+0.012，銑削工序尺寸寬 17.7+0.0520 深 50mm，磨零件尺寸寬 18+0.0120，采用讀數(shù)值 0.05，測(cè)量范圍 0 200 深度游標(biāo)卡尺和量塊。 3.2 確定工序尺寸 確定工序尺寸（或工步）尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序（或工步）往前推算，最后工序（或工步）尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。 前面已確定各加工表面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸，中間工序尺寸的公差按加 工方法的精度確 定。 本零件各加工表面的工序加工余量，工序尺寸公差，表面粗糙度如下： 工序一： 表 5.2.1 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗車(chē) 半精車(chē) 粗車(chē) 半精車(chē) 粗車(chē) 半精車(chē) A 面 2.5 1 19 18 Ra6.3 Ra3.2 表 5.2.2 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗車(chē) 半精車(chē) 粗車(chē) 半精車(chē) 粗車(chē) 半精車(chē) 22+0.280孔 3 1 21+0.330 22+0.280 Ra12.5 Ra6.3 工序三： 表 5.2.3 加 工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 半精銑 粗銑 半精銑 粗銑 半精銑 槽 B 面 3 1 28 27 Ra6.3 Ra3.2 工序四： 表 5.2.4 加工表面 工序雙邊余 量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 銑削 銑削 銑削 槽80+0.03 寬 8 深 8 寬 10 深 19 寬 Ra1.6 深 Ra6.3 工序五： 表 5.2.5 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 銑 磨 銑 磨 銑 磨 槽18+0.0120 寬 深 寬 深 寬 深 寬 深 寬 深 寬 深 18 23 0.3 17.7+0.0520 50 18+0.0120 6.3 3.2 4 確定切削用量及基本時(shí)間 4.1 工序一：車(chē)削 A 面、鉆擴(kuò)孔、倒角 1.加工條件 工件材料：灰口鑄鐵 HT200， b=145MPa，鑄造。 加工要求：粗、半精 銑 、 A 面并保證 18mm 的工序尺寸， Ra=3.2m。 機(jī)床： 磚塔式六角臥式車(chē)床 C3163 1. 刀具： 刀片材料， r =12. ao=6-8 b= -10 rE=0.5 Kr=90 n=15 2.計(jì)算切削用量 粗車(chē) （ 1）已知長(zhǎng)度方向的加工余量為 4 土 2.3mm。實(shí)際最大加工余量為 6.3mm，故分二次加工（粗車(chē)和半精車(chē)），長(zhǎng)度加工公差 IT14 級(jí)，取為 -0.43（入體方向） （ 2）進(jìn)給量的確定，根據(jù)機(jī)械加工工藝是手冊(cè)，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mmX25mm，車(chē)削深度 ap 3時(shí)，以及工件的尺寸為 60mm（由于凸臺(tái) B面的存在所以取直為 60mm），得 f=0.5 0.7mm/，按 C 車(chē)床說(shuō)明書(shū) ,取 f=0.6 mm/ 由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以 K=0.75 0.85，所以實(shí)際進(jìn)給量 : f = 0.6 X 0.8 = 0.48 mm/r 按 C 車(chē)床說(shuō)明書(shū) f 0.53 （ 3）計(jì)算切削速度 切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min，刀具材料為 YG6） V=Cv/(Tm ap xv f yv) kv 其中：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 27 12 加工外形：外圓縱車(chē)（ kr00）、刀具材料 YG6、進(jìn)給量 f 0.40 可得： Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系數(shù) Kv： kmv=1.15 kkv2=0.8 kkrv=0.8 ksv=0.97 kBV=0.81 Vc =158/( 600.2 20.15 0.53 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97 =46.9(m/min) （ 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/ dw=229.8（ r/min） 按 C 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 200 r min 所以實(shí)際切削速度 V=40.8m/min （ 5）切削工時(shí) 由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，為了切除硬皮表 層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備 Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（ min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、 L2=0、 L3=0 半精車(chē) （ 1） 已知粗加工余量為 1mm （ 2） 進(jìn)給量 f 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表 5 116 表面粗糙度 Ra=3.2、切削速度范圍不限、刀尖圓弧半徑 rE=0.5mm,可得 f = 0.15 0.25 按 C 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 0.16 mm/r 計(jì)算切削速度 切削速度的計(jì)算公式（壽命選為 T=60min）為： V=Cv/(Tm ap xv f yv) kv V = 158/( 600.2 20.15 0.16 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97 =83.85(m/min) （ 3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 . nw=1000vc/ dw =410.8（ r/min）、 按 C3163 車(chē)床說(shuō)明書(shū)取 nw=400（ r/min） 實(shí)際切削速度 V=57.1m/min （ 4）切削工時(shí) Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（ min） 由于下一道工序是鉆孔，所以留下 20mm 的臺(tái)階，所以 L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3. L2=0. L3=0 鉆孔、擴(kuò)孔、倒角 （ 1）鉆孔 鉆頭選擇： 鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨具刃，刀具材料 YG8,鉆頭參數(shù)： 20 =30， 2 =118， 2 =70， b =3.5mm ,ao=12 , =55 ,b=2mm， =4mm。 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28 1 確定 f=0.4 0.8mm 、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量： ,當(dāng) b 210MPa 0 20.5mm 可確定 f=0.75。 按 C3163-1 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 取 f=0.62mm/n. 、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命，當(dāng) do=20mm、鉆頭最大磨損量取 0.6 壽命 T=45min. 、切削速度 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28 2 切削速度公式 V=(CVd0zv/Tmapxvfyv)kv CV=22.2 Zv=0.45 Xv=0 yv=0.3 m=0.2 確定修正系數(shù)： KTV=1.0 KMV=1.0 KWV=0.8 Ktv=1.0 kov=1.2 klv=1.0 kapv=1.0 =21m/min n=1000V/ D=334.4n/min 由機(jī)床技術(shù)資料得和 334.4 接近的有 280n/min 和400n/min 取 280n/min 取 n=280m/min. 實(shí)際 =17 m/min 、 基本工時(shí)， Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量查出 + =10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （ 2）、擴(kuò)孔 刀具直徑 do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。 由于兩孔直徑相差 不大，為了節(jié)省停車(chē)和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間， n 和 f 都不變，所以 Tm 同上 Tm=0.32 倒角刀具 15锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動(dòng)進(jìn)給。 （ 3）、倒角 刀具：專(zhuān)用刀具。此工步使用到專(zhuān)用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。 檢驗(yàn)機(jī)床功率 可以查出 當(dāng) 160 245HBS 2.8 0.6 41 min 3.4kw 按 C 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 主電機(jī)功率 11 可見(jiàn)比小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求 鉆削功率檢驗(yàn)按有關(guān)手冊(cè) 當(dāng) 21 0.64 查得轉(zhuǎn)矩 61.8 N.M 功率公式 : C McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按 C 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 主電機(jī)功率 11 可見(jiàn) C比小得多，所以機(jī)床功率足夠，所用切削用量符合要 4.2 工序二：拉花鍵孔 單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒 為 0.06mm 拉削速度： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 32 1 灰鑄鐵硬度大于 180HBS，拉刀速度分組：二，花鍵孔表面粗糙度為 1.6，拉削速度范圍： 4.53.5 v=0.06m/s(3.6m/min) 拉削進(jìn)給量： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 32 3，拉刀型式矩形齒花鍵拉刀，灰鑄鐵 f=0.04 0.1 切削工時(shí) 未知拉刀長(zhǎng)度公式： t=Zbl k/1000vfzZ 式中： Zb 單面余量 1.5mm(由 21mm拉削到 25mm)； L 拉削表面長(zhǎng)度， 80mm； 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取 1.2； k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取 1.4 ； v 拉削速度（ m/min）； fz 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù)， Z=l/p； P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm 拉刀同時(shí)工作齒數(shù) z=l/p=80/12 7 其本工時(shí) Tm=1.5 80 1.2 1.4/1000 3.6 0.06 7=0.13(min) 4.3 工序三：粗銑，半精銑 B 面 加工要求：粗銑 B 面，半精銑 B面， Ra=3.2。 用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量 3mm 機(jī)床 ： X62W 加工工件尺寸：寬度： 40mm 長(zhǎng)度： 28mm 1. 粗銑 1) 選擇刀具 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)銑削寬度 ae 5mm 時(shí)。直徑為 do=50mm 故齒數(shù)，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀 銑刀幾何參數(shù) rn=10 ao=16 2) 切削用量 本道工步切削寬度 ac 3 0.8，根據(jù)機(jī)械加 工工藝師手冊(cè)表 30 13，銑床功率 5 10KW，工藝系統(tǒng)剛度為 中，鑲齒銑刀，加工材料為灰鑄鐵，可選擇粗銑時(shí)每齒進(jìn)給量 af=0.2 0.3mm/z 3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.6鑲齒銑刀 do=50mm，刀具壽命 T=120min 4) 確定切削速度 VcZ=8, aP=40-70mm, ac=3 0.8 , fz=f/z=0.07501mm/z 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=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù) X62W 型銑床說(shuō)明書(shū)選n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選 Vf=80mm/min 實(shí)際 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 機(jī)床功率： 當(dāng) Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)： 故 Pct 0.8, 根據(jù) X62W型銑床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許的功率為 Pcm=7.5 0.75=5.63kw 故 Pcc Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/z 6) 基本工時(shí) Tm=(L+L1+ )/Vf=(28+14)/80=0.525（ min） L1+ =14mm 2. 半精銑 1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留半精銑的加工余量為 1，所以本道工步切削寬度 ae 1mm，由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 30 13 得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.5 1.2mm/r 就能滿(mǎn)足要求，但考慮到 X62W 功率為 7.5kw，機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和 X62W銑床說(shuō)明書(shū) 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.6mm/r 3）決定切削速度 Vc、可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/ d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根據(jù) X62W 型銑床說(shuō)明書(shū)選n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、 VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(28+14)/125=0.336（ min） L1+ =14mm 4.4 工序四： 銑削 8+0.030mm槽 加工工件尺寸： 8+0.030mm , 長(zhǎng)度 L=40mm 加工要求：高速鋼直齒三面刃銑刀（精密級(jí) K8）加工余量 8 用乳化液冷卻 機(jī)床： X62W 1) 選擇刀具：由加工尺寸公差 0-0.3 。所以銑刀精度為精密級(jí) K8 銑刀參數(shù)： L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15 ao=12 an=6 Z=16 2) 選擇切削量 由于槽的深度為 8mm, 故一次走完， ae=8mm ap=8mm 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.3 確定 f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取 f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.8確定刀具壽命： T=100min 其中 4) 決定切削速度 Vc和每齒進(jìn)給量 Vf、由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 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=1000 Vc/ do=1000 82.86/3.14 63=418.87r/min 根據(jù) X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選 nc=375r/min 實(shí)際速度 Vc= donc/1000=74.2m/min 選 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù) X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選選 Vf=110mm/min fzc=110/375 16=0.018mm/z 5) 機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=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/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2 103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù) X62W型銑床說(shuō)明書(shū)，功率足夠。 6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(40+14)/110=0.49（ min） L1+ =14mm 4.5 工序五： 銑寬為 180+0.12mm槽 加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬 180+0.12mm，長(zhǎng) L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走， ae=23， ap=10mm， 1) 選擇刀具 銑刀參數(shù)： L=10 D=100mm d=30mm ro=15 ao=12 an=6 Z=24 2) 選擇銑削用量 由于槽的寬度為 18mm, 故二次走完， ae=23mm ap=10mm 由 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 表 3.3 確定 f=0.5mm/r 現(xiàn)取 f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.8 確定刀具壽命： T=100min 其中 4）確定切削速度 Vc 和每齒進(jìn)給量：決定切削速度 Vc 和每齒進(jìn)給量 Vf、由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 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=1000 Vc/ do=1000 98.6/3.14 100=314r/min 根據(jù) X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選 nc=300r/min 實(shí)際速度 Vc= donc/1000=94.2m/min 選 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù) X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選選 Vf=150mm/min fzc=150/300 24=0.020mm/z 5）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.5 Tm=(L+L1+ )i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（ min） L1+ =20mm i=2(走兩次 ) 4.6 工序六： 磨 18mm槽 保證尺寸 18mm 1) 選擇砂輪。 見(jiàn)切削手冊(cè)第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 GZ46KV6P350 40 127 其含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒度過(guò)小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為 46#，硬度為軟 2 級(jí)。 平型砂輪，其尺寸為 16 6 40（ D d H）。 2) 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速 n 砂 =3000r/min(見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書(shū) )， v 砂 =2.5m/s 進(jìn)給量 f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm 3) 切削工時(shí)。當(dāng)加工 1個(gè)表面時(shí) Tm=(L+y+ ) i K/50=3.1min 最后，將以上各個(gè)工序切削用、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一起填入機(jī)械加工工藝卡片中，見(jiàn)附后表。 5 夾具設(shè)計(jì) 5.1 任務(wù)的提出 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)成本，需要設(shè)計(jì) 專(zhuān)用夾具。 B 本次設(shè)計(jì)的工序是加工 47x40 的端面，本夾具將用于立式銑床，刀具為高速端銑刀。 5.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 加工 75x40 的端面 ，在給定的零件中，對(duì)本步加工的位置公差 并未提出具體的要求，但也要保證一定的同軸度誤差使壁厚均勻。 因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。未標(biāo)注公差認(rèn)為 IT12精度，故 40 外圓直徑公差 T=0.25mm. （ 1） 定位方案的確定 ： 1 判斷應(yīng)該限制的自由度 根據(jù)工序簡(jiǎn)圖所示坐標(biāo)系及加工要求，應(yīng)限制工件的四個(gè)自由度，分別為 y 軸的旋轉(zhuǎn)、位移和 z 軸的旋轉(zhuǎn)、位移。 X 軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)及移動(dòng)及自由度不予限制。 2 選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)應(yīng)以 40 外圓為基準(zhǔn)，與工序基準(zhǔn)重合。 3 選擇或設(shè)計(jì)定位元件 定位簡(jiǎn)圖： （ 2）定位元件及 裝置 設(shè)計(jì) 對(duì)于定位元件，因?yàn)槎ㄎ换?準(zhǔn)為外圓，故選擇長(zhǎng) V 型塊 作為定位元 件。 至于使用的 V 型塊個(gè)數(shù)，應(yīng)使用 2 個(gè) V 型塊進(jìn)行定位。一個(gè)位固定長(zhǎng) V 型塊，它主要限制了 y 軸的旋轉(zhuǎn)、位移和 z 軸的旋轉(zhuǎn)、位移四個(gè)自由度，保證了孔的尺寸精度，另一塊為滑動(dòng)長(zhǎng) V 型塊，防止過(guò)定位的形成。 具體的示意圖如下圖所示： （ 3）定位誤差的分析計(jì)算 一批工件在卡具中定位時(shí)， 各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。 形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位 基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。 根據(jù)零件圖可知， T=0.28mm， Td=0.25mm， ，。 已知孔的形狀公差為 0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ，易知此結(jié)果符合。 5.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）夾緊方案的確定 本夾具采用右端面支承定位及固定 V 型塊定位，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動(dòng)活動(dòng) V 型塊夾緊 （ 2） 夾緊力大小的分析計(jì)算 1 確定夾緊力的作用方向和作用點(diǎn) 2估算夾緊力的大小 1）