目錄一零件的分析1（一）零件的作用1（二）零件的工藝分析2二工藝規(guī)程的設(shè)計3（一）確定毛坯的制造形式3（二）基面的選擇3（三）制定工藝路線3（四）機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定5（五）確立切削用量及基本工時7三夾具設(shè)計13（一）問題的提出13（二）夾具設(shè)計13四參考文獻17序言機械制造工藝學課程設(shè)計使我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。一、零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是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25孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的60半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。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。（二）零件的工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下1以25MM孔為中心的加工表面這一組加工表面包括25H7MM的孔，以及42MM的圓柱兩端面，其中主要加工表面為25H7MM通孔。2以60MM孔為中心的加工表面這一組加工表面包括60H12的孔，以及60H12的兩個端面。主要是60H12的孔。3銑16H11的槽這一組加工表面包括此槽的端面，16H11MM的槽的底面，16H11MM的槽兩側(cè)面。4以M2215螺紋孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括M2215的螺紋孔，長32MM的端面。主要加工表面為M2215螺紋孔。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是（1）60孔端面與25H7孔垂直度公差為01MM。（2）16H11MM的槽與25H7的孔垂直度公差為008MM。由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。二、工藝規(guī)程設(shè)計一確定毛坯的制造形式零件材料為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，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共021兩塊V形塊支承這兩個42作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,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)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1工藝路線方案一工序一粗、鉆、擴、鉸、精鉸25、60孔工序二粗、精銑60、25孔下端面。工序三粗、精銑25孔上端面工序四粗、精銑60孔上端面工序五切斷。工序六銑螺紋孔端面。工序七鉆22孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序八攻M2215螺紋。工序九粗銑半精銑精銑槽所在的端面工序十粗銑半精銑精銑16H11的槽。工序十一檢查。上面的工序加工不太合理，因為由經(jīng)驗告訴我們大多數(shù)都應該先銑平面再加工孔，那樣會更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時鉆兩個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個方案。2工藝路線方案二工序一粗、精銑25孔上端面。工序二粗、精銑25孔下端面。工序三鉆、擴、鉸、精鉸25孔。工序四鉆、擴、鉸、精鉸60孔。工序五粗、精銑60孔上端面工序六粗、精銑60孔下端面。工序七切斷。工序八銑螺紋孔端面。工序九鉆22孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序十攻M2215螺紋。工序十一粗銑半精銑精銑槽所在的端面工序十二粗、半精銑精銑16H11的槽。工序十三檢查。上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但是在全部工序中間的工序七把兩件銑斷，對以后的各工序的加工定位夾緊不方便，從而導致效率較低。再看另一方案。3工藝路線方案三工序一粗、精銑25孔上端面。工序二粗、精銑25孔下端面。工序三鉆、擴、鉸、精鉸25孔。工序四鉆、擴、鉸、精鉸60孔。工序五粗、精銑60孔上端面工序六粗、精銑60孔下端面。工序七銑螺紋孔端面。工序八鉆22孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序九攻M2215螺紋。工序十粗銑半精銑精銑槽所在的端面。工序十一粗、半精銑精銑16H11的槽。工序十二切斷。工序十三檢查。此方案仍有先鉆孔再銑平面的不足，所以這個方案仍不是最好的工藝路線綜合考慮以上各方案的各不足因素，得到以下我的工藝路線。4工藝路線方案四工序一以42外圓為粗基準，粗銑25孔下端面。工序二精銑25孔上下端面。工序三以25孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸25孔,孔的精度達到IT7。工序四以25孔為精基準，粗銑60孔上下端面。工序五以25孔為精基準，精銑60孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過01。工序六以25孔為精基準，鉆、鏜、鉸60孔，保證空的精度達到IT8。工序七以25孔為精基準，銑螺紋孔端面。工序八以25孔為精基準，鉆20孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序九以25孔為精基準，鉆一個20孔，攻M2215螺紋。工序十以25孔為精基準，銑槽端面。工序十一以25孔為精基準，銑16H11的槽保證槽的側(cè)面相對孔的垂直度誤差是008。工序十二兩件銑斷工序十三檢查。雖然工序仍然是十三步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工60、25孔是精度要求所致。以上工藝過程詳見圖3。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190210HB，毛坯重量145KG，生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下1外圓表面（42）考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。2外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（25，60端面）。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表3126，取25，60端面長度余量均為25（均為雙邊加工）銑削加工余量為粗銑2MM半精銑07MM3內(nèi)孔（60已鑄成50的孔）查工藝手冊表2225，為了節(jié)省材料，取60孔已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔半徑為50MM。工序尺寸加工余量鉆孔5MM擴孔05MM鉸孔01MM精鉸0MM同上，零件25的孔也已鑄出15的孔。工序尺寸加工余量鉆孔至23余量為8MM擴孔鉆18MM粗鉸孔014MM精鉸孔006MM4槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量鑄出槽端面至中心線47MM的距離，余量為3MM。工序尺寸加工余量粗銑端面21MM半精銑07MM精銑02MM5螺紋孔頂面加工余量鑄出螺紋孔頂面至25孔軸線且垂直軸線方向40MM的距離，余量為4MM工序尺寸加工余量粗銑頂面31MM半精銑07MM精銑02MM6其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。（五）確立切削用量及基本工時工序一以42外圓為粗基準，粗銑25孔上下端面。1加工條件工件材料HT200,B016GPAHB200241,鑄造。加工要求粗銑25孔上下端面。機床X53立式銑床。刀具W18CR4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度AE60,深度AP4,齒數(shù)Z10,故據(jù)切削用量簡明手冊（后簡稱切削手冊）取刀具直徑DO80MM。選擇刀具前角O0后角O15，副后角O10，刀齒斜角S15,主刃KR60,過渡刃KR30,副刃KR5過渡刃寬B15MM。2切削用量1）銑削深度因為切削量較小，故可以選擇AP13MM，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量機床功率為10KW。查切削手冊F008015MM/Z。由于是對稱銑，選較小量F015MM/Z。3）查后刀面最大磨損及壽命查機械切削用量手冊表8，壽命T180MIN4）計算切削速度按2表14，V184N732644FV5）計算基本工時TML/VF9036/644699MIN。工序二精銑25孔上下端面。1加工條件工件材料HT200,B016GPAHB200241,鑄造。加工要求精銑25上下端面。機床X6140臥式銑床。刀具W18CR4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度AE60,深度AP4,齒數(shù)Z10,故據(jù)切削用量簡明手冊（后簡稱切削手冊）取刀具直徑DO80MM。選擇刀具前角O5后角O8，副后角O8，刀齒斜角S10,主刃KR60,過渡刃KR30,副刃KR5過渡刃寬B1MM。2切削用量1）銑削深度因為切削量較小，故可以選擇AP10MM，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量機床功率為75KW。查切削手冊表5F014024MM/Z。由于是對稱銑，選較小量F014MM/Z。3）查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊表8，壽命T180MIN4）計算切削速度按切削手冊表14，查得VF644MM/S，5）計算基本工時TML182/VF2182/64459MIN。工序三以25孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸25孔，孔的精度達到IT7。1選擇鉆床及鉆頭選擇Z5125A鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時DO23MM，鉆頭采用雙頭刃磨法，2選擇切削用量（1）決定進給量由DO23MM,查2表5按鉆頭RMF/5704按機床強度查1表1012選擇RMF/81056最終決定選擇機床已有的進給量R/4（2）耐用度查2表9T4500S75MIN（3）切削速度查1表1012N502000R/MIN取N1000R/MIN計算工時MIN19048021NFLTM由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下擴鉆選高速鋼擴孔鉆MIN/10RNRMF/807MD8240IN152NFLT鉸孔選高速鋼鉸刀I/0RRMF/6231D942MIN0713283NFLTM精鉸選高速鋼鉸刀I/RRMF/62317250HDMIN0713284NFLTMI4521MTTT工序四以25孔為精基準，鉆、粗鏜、精鏜60孔，保證孔的精度達到IT7。1選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時DO55MM，鉆頭采用雙頭刃磨法。選擇Z5163A鉆床N2241000R/MIN,F006312MM/R2選擇切削用量（1）決定進給量查2表5鉆頭進給量RMF/210按鉆頭強度選擇按機床強度選擇RF/1RMF/90最終決定選擇Z5163A機床已有的進給量RMF/80（2）計算工時選擇N600R/MIN所以IN76/231MT選擇鏜刀選擇高速鋼鏜刀，粗鏜時DO599MM選擇臥式鏜床T68,粗鏜時V2035M/MIN,F0310MM/R精鏜時V1530M/MIN,F01505MM/R工序五粗銑半精銑精銑槽16H11的端面1選擇機床刀具選擇立式銑床X53K硬質(zhì)合金鋼YAB端銑刀60PA2切削用量查2表5F014024MM/RT180MIN取F015MM/RV184M/MINN732R/MINMIN/46VF3計算工時S1946231NFLTM半精銑0S42FTM238TT1工序六精銑槽16H11本道工序精銑槽之前已進行了粗銑和半精銑工步，此工序精銑槽須滿足各技術(shù)要求包括槽寬16H11，槽深8H12，槽兩側(cè)面粗糙度為32，槽底面粗糙度為63。1選擇機床及刀具機床X61W型萬能銑床刀具錯齒三面刃銑刀銑槽DO16MM查1表8國家標準GB1118D160MMD40MML16MM齒數(shù)Z242計算切削用量（1）由1表941和3查得走刀量F067MM/R（2）銑刀磨鈍標準和耐用度由1表946查得磨鈍標準為0203表947查得耐用度為T150MIN（3）切削速度由1式32VPUWYFXPMQVKZATDCVV0V查表948得其中修正系數(shù)1V40VC2Q0VXM05VY5U1PMZFAF824676WA8代入上式，可得V495M/MIN082M/S（4）確定機床主軸速度MIN/5390/610RSRDWVNS由3按機床選取主軸轉(zhuǎn)速為633R/S所以實際切削速度為IN/2196/27310SDNVW3計算切削工時SZNAYLVLTFFM工序七銑螺紋孔頂面1選擇機床及刀具機床X53K立式銑床。刀具硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。2切削用量1）銑削深度因為切削量較小，故可以選擇AP15MM，一次走刀即可完成所需長度。2）刀具耐用度查2表壽命T180MIN。3）計算切削速度查2得VC038MM/S，N153R/MIN,VF142MM/SS162085NFLTM工序八兩件銑斷三、夾具設(shè)計設(shè)計工序精銑槽16H11的夾具。（一）問題的提出本夾具要用于精銑槽16H11，對槽16H11的要求有槽寬16H11精度等級為IT12級，槽深8H12精度等級為IT12級，槽兩側(cè)面粗糙度為32，槽底面粗糙度為63。本道工序只精銑一下槽即達到各要求，因此，在本道工序加工時，我們應首先考慮保證槽的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。（二）夾具設(shè)計1定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。25的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的25孔和其端面作為定位精基準，來設(shè)計本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的25孔的端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。2切削力和夾緊力計算（1）刀具高速鋼錯齒三面刃銑刀160MMZ24機床X61W型萬能銑床由3所列公式得FVZWQUEYXPFNDAFC0查表948得其中修正系數(shù)01VK3F83FQFXZ24650Y0UPA0FW代入上式，可得F8894N因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K4321K其中為基本安全系數(shù)15為加工性質(zhì)系數(shù)112為刀具鈍化系數(shù)113K為斷續(xù)切削系數(shù)114所以NF715（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機由FKFN21其中F為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取2501FFGG為工件自重ZPNFFN435121夾緊螺釘公稱直徑D20MM，材料45鋼性能級數(shù)為68級MPAB106MPABS4801螺釘疲勞極限B926321極限應力幅PAKMA751LI許用應力幅MSA3LI螺釘?shù)膹姸刃：寺葆數(shù)脑S用切應力為SS354取S4得PA120滿足要求824CHDFMPA