拨叉车床零件的机械加工工艺规程.doc

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课程设计说明书

题 目: 设计”拨叉CA6140车床”零件
的机械加工艺规程(大批量生产)

系: 应用技术学院
专业: 班级: 学号:
学生姓名:
导师姓名: 周里群、 杨毅
完成日期: .06.28

湖南工程学院

机械制造工艺学课程设计任务书

题目: 设计”拨叉CA6140车床”零件的机械加工
工艺规程( 大批量生产)

内容: 1.零件图 1张
2. 毛坯图 1张
3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张
4. 机械加工工序卡片 1份
5. 课程设计说明书 1份

姓 名:
班 级:
学 号:
指 导 教 师: 周里群 、 杨毅
教研室主任:

二○一一年六月

目 录

一、 零件的分析…………………………………………………1
1、 零件的作用………………………………………………1
2、 零件的工艺分析…………………………………………1
3、 确定生产类型……………………………………………2
4、 确定毛坯…………………………………………………2
二、 工艺规划设计……………………………………………3
1、 选择定位基准……………………………………………3
2、 制定工艺路线……………………………………………3
3、 选择加工设备和工艺设备……………………………… 4
4、 机械加工余量、 工序尺寸及公差的确定…………………5
5、 确定切削用量及基本工时………………………………6
6、 辅助时间的计算………………………………………… 15
7、 其它时间的计算……………………………………………15
8、 单件时间的计算……………………………………………16
三、 夹具设计……………………………………………… 17
1、 问题的提出………………………………………………… 17
2、 夹具设计……………………………………………………17
3、 定位误差分析………………………………………………18
五、 设计感言…………………………………………………20
六、 参考文献…………………………………………………21

序言   
    机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
   就我个人而言, 我希望能经过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练, 从中锻炼自己分析问题、 解决问题的能力为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。
   由于能力所限, 设计尚有许多不足之处, 恳请各位老师给予指导。

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, 其下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。经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
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, 能够粗加工拨叉底面, 然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工, 而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, 而且此拨叉零件没有复杂的加工曲面, 因此根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

(三)确定生产类型
已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产, 因此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, 大量采用专用工具。

(四)确定毛坯
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, 生产类型为大批生产, 故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》324页表15-5选用铸件尺寸公差:

简图

加工面代号
基本尺寸
加工余量等级
加工余量
说明

D1
22mm
G
3.02
孔降一级双侧加工
D2

55mm
G
3.02
孔降一级双侧加工
T2
73mm

5
单侧加工
T3
50mm
G
2.5
单侧加工
T4
73mm

5
单侧加工

表 1

二、 工艺规划设计
(一) 选择定位基准:
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理, 能够使加工质量得到保证, 生产率得到提高。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: 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, 现选取零件的底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, 限制三个自由度, 加工φ40mm上端面, φ73mm两端面, φ55mm和φ22mm的孔。
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。
(二) 制定工艺路线
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,能够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《机械制造工艺及设备设计指导手册》346页表15-32、 15-33、 15-34, 选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:
工序
工序内容
定位基准
工序
工序内容
定位基准
010
粗, 精铣两端小头孔
上端面
T1及小头孔外圆
080
钻2-Φ8锥销孔
T1及小头孔
020
粗, 精铣中间孔上端
面
T1及小头孔外圆
090
铰锥销孔
T1及小头孔
030
粗, 精铣中间孔下端
面
T1及小头孔外圆
100
钻M8螺纹孔
T1及小头孔
040
扩两端小头孔
T3及小头孔外圆
110
对M8螺纹孔攻丝
T1及小头孔
050
铰两端小头孔
T1及小头孔外圆
120
铣断
T1、 D1
060
扩中间孔
T1及小头孔外圆
130
去毛刺

070
铰中间孔
T1及小头孔外圆
140
检查

(三) 选择加工设备和工艺设备
1、 机床的选择:
工序010～030均为铣平面, 可采用X51立式铣床。
工序040～070采用Z35摇臂钻床。
工序080～110采用Z525立式钻床。
工序120采用铣断机床。
2、 选择夹具: 该拨叉的生产纲领为大批生产, 因此采用专用夹具。
3、 选择刀具: 工序010-030, 采用高速钢立铣刀
工序040采用硬质合金扩孔钻
工序050采用高速钢铰刀
工序060采用硬质合金扩孔钻
工序070采用高速钢铰刀
工序080采用高速钢麻花钻
工序090高速钢铰刀
工序100采用高速钢麻花钻
工序110采用高速钢机动丝锥
工序120采用高速钢切断铣刀
4、 选择量具: 两小头孔、 中间孔均采用塞规。
5、 其它: 对垂直度误差采用千分表进行检测, 对角度尺寸利用专用夹具保证,
其它尺寸采用通用量具即可。

(四) 机械加工余量、 工序尺寸及公差的确定
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
工序余量
最小
最大

( D2)
铸件
6
CT9

扩孔
5.75
IT12
φ54.75
6.3
2.0
6.25
精铰孔
0.25
IT10

3.2
0.05
0.25

扩孔
5.84
IT12
Ø21.8
6.3
2.0
6.25
精铰孔
0.06
IT7

1.6
0.05
0.25
2 平面工序尺寸:
工序号
工序内容
加工余量
基本尺寸
经济精度
工序尺寸偏差
工序余量
最小
最大

铸件
2.5

CT9

010
粗铣两端小头孔上端面
2
50.5
12

1.60
3.60

精铣两端小头孔上端面
0.5
50
11

0.35
1.16
020
粗铣中间孔上端面
4
26
12

1.75
6.5

精铣中间孔上端面
1
21
10

0.47
1.12
030
粗铣中间孔下端面

4
22
12

1.75
6.5

精铣中间孔下端面
1
20
10

0.47
1.12

(5) 确定切削用量及基本工时
工序010 以T1为基准, 粗, 精铣φ22孔上个端面。
( 1) 加工条件
工件材料: HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。
加工要求: 粗, 精铣φ22孔上端面。
机床: X51立式铣床。
刀具: W18Cr4V高速钢立铣刀。取刀具直径do=50mm, 齿数z=6。
( 2) 切削用量
① 粗铣φ22孔上端面
选择背吃刀量ap=1.5mm, 查《指导教程》表5-11, 取直径d=50mm, 齿数Z=6的高速钢立铣刀. 取每齿进给量为=0.18mm/z。查表5-13得立铣刀铣平面的铣削速度为V＝49mm/min, 由公式( 5-1) n=1000v/πd得, n=312.10r/min。参照表4-15所列X51系列立式铣床的主轴转速n=300r/min,将n=300r/min代入求得V＝47.1m/min
② 精铣φ22孔上端面
取=0.5mm。查《指导教程》表5-8, 按表面粗糙度Ra2.5µm条件选取, 该工序的每转进给量f=0.6mm/r。
3) 计算切削速度。由表5-13, 按高速钢立铣刀铣平面的铣削速度, 取=0.12mm/z,查表5-13, 取V=54m/min。由公式n=1000v/πd得n=343.94r/min。参照表4-15所列, 取X51型机床, 取其转速为380 r/min。代入求得V=nπd/1000=59.66m/min。
( 3) 基本时间的计算。
( 1) 工序1——粗铣两端小头孔上端面
根据表5-43所给出的面铣刀( 不对称铣) 的公式:
求得,

,

( 2) 工序1——精铣两端小头孔两端面
根据表5-43所给出的面铣刀( 不对称铣) 的公式:
求得, ,

工序020 以T1及小头孔外圆为基准, 粗, 精铣φ55中间孔上端面及周铣至φ73。
( 1) 加工条件
工件材料: HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。
加工要求: 粗, 精铣φ55上端面及周铣至φ73。
机床: X51立式铣床。
刀具: W18Cr4V高速钢立铣刀。取刀具直径do=50mm, 齿数z=6。
( 2) ．切削用量
① 粗铣φ55中间孔上端面及周铣至φ71。
选择ap=4.0mm。查《指导教程》表5-11, 取d=50mm,Z=6, 取=0.25mm/Z,查表5-13, 铣削速度为V-47m/min。由公式n=1000v/πd=299.36 r/min。参照表4-15所列X51型立式铣床的主轴转速n=255r/min,将n=255r/min代入得, V= nπd/1000=40.04 m/min。
② 精铣φ55中间孔上端面及周铣至φ73。
选择ap=1mm。由《指导教程》表5-13, 取d=50mm,Z=6, 取进给量=0.12mm/z取铣削速度V=54m/min, 由公式n=1000v/πd=1000×54/πd=343.95r/min。查表4-15所列, X51型机床取其转速为300r/min, 代入求得V= nπd/1000=47.1m/min。
( 3) 基本时间的计算。
工序2——粗铣中间孔上端面及周铣至φ71
,
,

工序2——精铣中间孔上端面及周铣至φ73
,, ,

工序030以T1及小头孔外圆为基准, 粗, 精铣φ55中间孔下端面及周铣至φ73
。
( 1) 加工条件
工件材料: HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。
加工要求: 粗, 精铣φ55下端面及周铣至φ73。
机床: X51立式铣床。
刀具: W18Cr4V高速钢立铣刀。取刀具直径do=50mm, 齿数z=6。
( 2) ．切削用量
① 粗铣φ55中间孔下端面及周铣至φ71。
选择ap=4.0mm。查《指导教程》表5-11, 取d=50mm,Z=6, 取=0.25mm/Z,查表5-13, 铣削速度为V-47m/min。由公式n=1000v/πd=299.36 r/min。参照表4-15所列X51型立式铣床的主轴转速n=255r/min,将n=255r/min代入得, V= nπd/1000=40.04 m/min。
② 精铣φ55中间孔下端面及周铣至φ73。
选择ap=1mm。由《指导教程》表5-13, 取d=50mm,Z=6, 取进给量=0.12mm/z, 取铣削速度V=54m/min, 由公式n=1000v/πd=1000×54/πd=343.95r/min。查表4-15所列, X51型机床取其转速为300r/min, 代入求得V= nπd/1000=47.1m/min。
( 3) 基本时间的计算。
工序3——粗铣中间孔下端面及周铣至φ71
,
,

工序3——精铣中间孔下端面及周铣至φ73
,, ,

工序040以T1及小头孔外圆为粗基准, 粗扩两端小头孔
。( 1) 粗扩
本工步使用硬质合金扩孔钻, 主偏角为。查表2-28, 选取扩孔钻直径为Ø21.8mm。
a.进给量的确定。查表5-23, 取进给量为=1.0mm/r。
b.背吃刀量的确定。由于取的扩孔钻直径为Ø21.8mm, 而毛坯的直径为Ø17mm, 故背刀量为ap=4.8mm。
c.切削速度的计算。查表5-24, 扩孔钻的切削速度V=63.28m/min, 由公式n=1000v/πd=1000×63.28/( π×21.8) =923.97r/min。查表4-6所列, 取Z35型摇臂钻床, 其转速为1051r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=71.94m/min。
( 2) 基本时间的计算。
工序4——粗扩两端小头孔
, , ,

2
工序050以或T1及小头孔外圆为基准, 精铰两端小头孔。
( 1) 精铰
本工步使用高速钢铰刀, 查《指导教程》, 取其主偏角为查表2-28, 选取铰刀的直径为Ø22mm。
a.进给量的确定。查表5-31, 取进给量为=0.8mm/r。
b.背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为Ø22mm, 而扩的最后的直径为Ø21.8mm, 故背刀量为ap=0.20mm。
c.切削速度的计算。查表5-31, 铰刀的切削速度为V=4m/min由公式n=1000v/πd=1000×4/( π×22) =57.87r/min。查表4-6所列, 取Z35型摇臂钻床, 其转速为67r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=( 67×3.14×22) /1000=4.63m/min。
( 2) 基本时间的计算。
工序8——精铰两端小头孔

工序060以T1及小头孔外圆为粗基准, 粗扩中间孔
( 1) 粗扩
本工步使用硬质合金扩孔钻。查表2-28, 选取扩孔钻直径为Ø54.75mm, 主偏角为。
a.进给量的确定。查表5-23, 取进给量为=1.7mm/r。
b.背吃刀量的确定。由于取的扩孔钻直径为Ø54.75mm, 而毛坯的直径为Ø50mm, 故背刀量为ap=4.75mm。
c.切削速度的计算。查表5-24, 扩孔钻的切削速度V=45.26m/min, 由公式n=1000v/πd=1000×45.26/( π×54.75) =271.82r/min。查表4-6所列, 取Z35型摇臂钻床, 其转速为335r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=( 335×3.14×54.75) /1000=57.62m/min。
( 2) 基本时间的计算。
工序6——粗扩中间孔

工序070以T1及小头孔外圆为基准, 精铰中间孔。
( 1) 精铰
本工步使用高速钢铰刀, 查《指导教程》, 取其主偏角为查表2-28, 选取铰刀的直径为Ø55mm。
a.进给量的确定。查表5-31, 取进给量为=1.4mm/r。
b.背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为Ø55mm, 而粗扩的最后的直径为Ø54.75mm, 故背刀量为ap=0.15mm。
c.切削速度的计算。查表5-31, 铰刀的切削速度为V=6m/min由公式n=1000v/πd=1000×6/( π×55) =34.74r/min。查表4-6所列, 取Z35型摇臂钻床, 其转速为42r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=( 42×3.14×55) /1000=7.26m/min。
( 2) 基本时间的计算。
工序7——精铰中间孔

工序080以T1及小头孔为基准, 钻2-Φ8锥销孔
( 1) 钻孔: 刀具采用高速钢麻花钻, 主偏角为。
a.背吃刀量的确定, 取ap=7.8mm
b.进给量的确定。查表5-22, 取进给量为=0.15mm/r。
c.切削速度的计算。查表5-22, 钻头的切削速度为V=16m/min由公式n=1000v/πd=1000×16/( π×7.8) =653r/min。查表4-9所列, 取Z525型立式钻床, 其转速为680r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=( 680×3.14×7.8) /1000=16.7m/min。
( 2) 基本时间的计算。
工序8——钻2-Φ8锥销孔

, 则
工序090以T1及小头孔为基准, 粗、 精铰锥销孔
①粗铰
本工步使用高速钢铰刀, 查《指导教程》, 取其主偏角为查表2-28, 选取铰刀的直径为Ø7.96mm。
a.进给量的确定。查表5-31, 取进给量为=0.4mm/r。
b.背吃刀量的确定。由于取的铰刀直径为Ø7.96mm, 而粗扩的最后的直径为Ø7.8mm, 故背刀量为ap=0.16mm。
c.切削速度的计算。查表5-31, 铰刀的切削速度为V=3m/min由公式n=1000v/πd=1000×4/( π×7.96) =119.97r/min。查表4-9所列, 取Z525立式钻床, 其转速为140r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=( 140×3.14×7.96) /1000=3.50m/min。
( 2) 基本时间的计算。
工序9——粗铰

则
②精铰
本工步使用高速钢铰刀, 查《指导教程》, 取其主偏角为查表2-28, 选取铰刀的直径为Ø8mm。
a.进给量的确定。查表5-31, 取进给量为=0.3mm/r。
b.背吃刀量的确定。由于取的精铰铰刀直径为Ø8mm, 而粗铰的最后的直径为Ø7.96mm, 故背刀量为ap=0.04mm。
c.切削速度的计算。查表5-31, 铰刀的切削速度为V=4m/min由公式n=1000v/πd=1000×4/( π×8) =159.15r/min。查表4-9所列, 取Z525型立式钻床, 其转速为195r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=( 195×3.14×8) /1000=4.90m/min。
( 2) 基本时间的计算。
工序9——精铰

则
工序100以T1及小头孔为基准, 钻M8螺纹孔。
攻螺纹前的钻孔工作用高速钢麻花钻头, 查表2-39, 取其直径为Ø6.7mm。
查表5-38可得切削速度V=8.0m/min, 则麻花钻的转速n=1000v/πd=1000×8/( π×6.7) =380.1r/min。查表4-9, 取Z525型号的立式钻床, 其转速为392r/min, 代入求得实际切削速度为V= nπd/1000=( 392×3.14×6.7) /1000=8.25m/min。
( 3) 基本时间的计算。
工序100——钻M8螺纹孔

则有

工序110以T1及小头孔为基准, 对M8螺纹孔攻螺纹
查表可知M8螺纹的螺距为P=1.25mm。则进给量f=1.25mm/r,进程转速n采用392r/min, 回程转速n0采用272r/min, i取4, 则

工序120以T1、 D1为粗基准, 夹紧工件后进行铣断操作
1、 刀具: 高速钢切断刀。
2．切削用量。
查《指导教程》表5-17, 选取的刀具的直径和齿数比d/Z=150/50, 切宽为4mm。 1) 进给量的确定。查表5-17得, 刀具的进给量为=0.03mm/z
2) 背吃刀量的确定。查表5-17, 取背吃刀量为。
3) 切削速度的计算。查表5-17可得, 切断速度为, 则转速为n=1000v/πd=1000×19/( π×150) =40.34r/min
参照表4-51, 取型号为X51的立式铣床, 转速为65 r/min。代入得V= nπd/1000=( 65×3.14×150) /1000=30.6m/min。
( 3) 基本时间的计算。
工序120——铣断
取i=1,

(六) 辅助时间的计算
( 1) 工序1: 0.1560.19=9.03s
(2) 工序2: 0.1572.2=10.85s
(3) 工序3: 0.1572.2=10.85s
( 4) 工序4: 0.156.48=0.97s
(5) 工序5: 0.15145.75=21.86s
(6) 工序6: 0.152.82=0.42s
(7) 工序7: 0.1535.8=5.37s
( 8) 工序8: 0.1527.5=4.13s
( 9) 工序9: 0.15121.6=18.24s
( 10) 工序10: 0.1522.4=3.36s
( 11) 工序11: 0.1516.8=2.52s
( 12) 工序12: 0.1580=12s

(七) 其它时间的计算
( 1) 工序1: 6%( 60.19+9.03) =4.15s
( 2) 工序2: 6%( 72.2+10.85) =4.98s
( 3) 工序3: 6%( 72.2+10.85) =4.98s
( 4) 工序4: 6%( 6.48+0.97) =0.45s
( 5) 工序5: 6%( 145.75+21.86) =10.01s
( 6) 工序6: 6%( 2.82+0.42) =0.19s
( 7) 工序7: 6%( 35.8+5.37) =2.47s
( 8) 工序8: 6%( 27.5+4.13) =1.90s
( 9) 工序9: 6%( 121.6+18.24) =8.40s
( 10) 工序10: 6%( 22.4+3.36) =1.55s
( 11) 工序11: 6%( 16.8+2.52) =1.16s
( 12) 工序12: 6%( 80+12) = 5.52s

(八) 单件时间的计算
工序1( 粗, 精铣两端小头孔上端面) : 60.19+9.03+4.15=73.37s
工序2( 粗, 精铣中间孔上端面 ) : 72.2+10.85+4.98= 88.03s
工序3( 粗, 精铣中间孔下端面) : 72.2+10.85+4.98= 88.03s
工序4( 扩两端小头孔) : 6.48+0.97+0.45= 7.9s
工序5( 铰两端小头孔) : 145.75+21.86+10.01= 177.62s
工序6( 扩中间孔) : 2.82+0.42+0.19= 3.43s
工序7( 铰中间孔) : 35.8+5.37+2.47=43.64 s
工序8( 钻2-Φ8锥销孔) : 27.5+4.13+1.90=33.53 s
工序9( 铰锥销孔) : 121.6+18.24+8.40=148.24s
工序10( 钻M8螺纹孔) : 22.4+3.36+1.55=27.31s
工序11( 对M8螺纹孔攻丝) : 16.8+2.52+1.16=20.48s
工序12( 铣断) : 80+12+5.52=97.52s
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。本次设计选择的是工序12的夹具, 主要是针对工件进行切断,它将用于X51立式铣床。

1问题的提出
本夹具是用来将工件按对称中心铣断,零件图中大小孔的中心距有公差要求,因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心线为孔内表面的设计基准,有一定的垂直公差要求.该工序要求φ22孔中心线与φ55孔中心线有0.2mm的偏差, φ22孔的上端面和其自身的轴线有0.05mm的垂直度要求, φ55孔的上下端面和其自身的轴线有0.07mm的垂直度要求。故工件以φ22H7孔的中心线, 以及φ55两端面为定位基准。
夹具设计应首先满足这些要求, 在保证较高的生产效率的前提下, 还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便, 定位夹紧稳定可靠, 而且夹具体应具有较好的刚性。

2、 夹具设计

( 1) 定位基准选择
底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求,因此应以底面为主要定位基准.工件以的两条中心线和φ55孔两端面为定位基准, 采用一面两销实现完全定位。

( 2) 切削力及夹紧力的确定
由实际加工的经验可知,切削时的切削力的方向为切断铣刀的进给方向,即垂直于两个小头孔中心线连线, 并处于连线的中点处, 此时夹紧力与切削力垂直, 方向垂直于φ55孔上端面向下。
( 3) 夹紧力的计算
首先必须先求出切削力的大小。
本工步选用高速钢切断铣刀。查《指导教程》表5-18, 选取刀径和齿数比为d/Z=150/50的高速钢铣刀, 切宽为4mm, 进给量,背吃刀量, 切断速度为V=19m/min,,取刀具前角为
查《机械制造技术基础》表2-3可得, .查《切削用量简明手册》可知, , 根据公式可求得切削力为查《指导教程》表10-1得, 夹紧力为, 其中K为安全系数, 取2.7。

3、 定位误差分析
定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案, 只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的1/3—1/2, 即可认为定位方案符合加工要求。
零件图规定大孔与小孔的中心距为60mm.Ø55mm的孔两端面距离为20mm,采用自动夹紧夹具后,定位误差取决于两个定位销的制造误差, 以及Ø55mm两端间的平行度误差。
对于本次设计的夹具, 需要保证的尺寸要求: 保证两个小头孔中心轴线与Ø55mm距离均为60mm,保证Ø55mm两端面距离为20mm,且和小头孔中心轴线垂直。
现在分析60mm尺寸要求。查《指导教程》得, 定位销的配合公差为H7, 其公差范为0~0.018mm; 因此, 两个定位销的总的位置误差范围为0~0.036mm,可见, 其误差范围远小于0~-0.2mm。因此, 选择公差为H7的定位销符合本设计的公差要求。
现在分析Ø55mm的尺寸要求。在该工步中, 由于定位基准是φ55mm孔的两端面, 工序基准和定位基准重合, 故基准不重和误差为0, 且由于φ55mm圆柱小端面经过精铣, 表面粗糙度达到Ra3.2mm, 可见φ55mm圆孔两端面的平行度误差为很小, 最大值为0.14, 恰好在其尺寸限制范围内。
综上所述, 只要两个定位销符合国家标准, 以及φ55mm孔两端面的加工精度得到保证, 即可将误差限制在一定的范围内。

四,设计感言
本次课程设计是在周里群老师的悉心指导下完成的。回顾这几周来所完成的工作, 实在是让学生受益匪浅, 让我在做设计的同时也学到了不少东西, 特别是对我机械行业有了更进一步的认识。在这次设计中, 我认识到, 机械行业里, 每一道工序之因此这么定, 这么做是有科学依据的。在机械行业里, 只有一个真理, 就是一切都有标准! 本学期我们学了《机械制造技术基础》、 《机械制造装备设计》等基础课程, 这次课程设计是对我们本学期所学过的知识的一次极好的锻炼和巩固。
本次课程设计共分为两个阶段, 第一阶段为工艺过程设计, 主要工作为计算并填写工艺卡。第二阶段为夹具设计。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; 第二阶段, 即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。
这次设计工作量庞大, 可是也正是经过这次设计, 我们学到了如何制定加工工艺过程、 编制工艺文件、 专用夹具设计的方法和步骤等。同时也掌握了如何查找相关手册、 选择使用工艺装备等等。
总的来看, 本次设计使我在理论知识方面有了一定的巩固, 使我在理论知识的综合运用、 正确解决实际问题、 查找相关有用信息方面得到很好地锻炼。
再次感谢周里群老师在本次设计中给予我们的指导。本次设计中难免存在纰漏之处, 恳请老师批评指正!

五 参考文献
孙全颖主编《机械精度设计与质量保证》哈尔滨工业大学出版社, .12.
邹青主编,《机械制造技术基础》.-- 北京:机械工业出版社,1997.8
邹青主编,《机械制造技术基础课程设计指导教程》.---北京:机械工业出版社,1991.9.
徐圣群主编, 简明加工工艺手册。上海科学技术出版社, 1991.2
周开勤.机械零件手册( 第五版) .北京:高等教育出版社.

附录1、 机械加工工序卡片
湖南工程学院
机械加工
工序卡片
零件名称
工序名称
工序号
CA6140车床拔叉
铣两端小头孔上端面
010
材料名称
材料牌号
设备名称
设备编号
夹具名称
夹具编号
额定时间
共12页
灰铸铁
HT200
立式铣床
X52
专用铣床夹具
GJ-1
73.37s
第1页
工序简图

工步号
工步内容
进给量
mm/r
切削速度m/min
刀具
量具
名称
规格
名称
规格
1

2

粗铣两端小头孔上端面
粗铣两端小头孔上端面
0.18

0.12

47.1

59.66

高速钢立铣刀

d/z=50/6

三用游标卡尺
150×0.02
更改内容

班 级

设计者姓名

设计日期
.06.27
机械加工工序卡片
湖南工程学院
机械加工
工序卡片
零件名称
工序名称
工序号
CA6140车床拔叉
铣中间孔上端面及周铣至φ73
020
材料名称
材料牌号
设备名称
设备编号
夹具名称
夹具编号
额定时间
共12页
灰铸铁
HT200
立式铣床
X52
专用铣床夹具
GJ-1
80.03s
第2页
工序简图

工