CA6140車床撥叉831005加工工藝及銑左端面夾具設計-版本3【三維SW模型】
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機制工藝與夾具課程設計說明書
機制工藝與夾具課程設計
說明書
CA6140撥叉零件機械加工工藝規(guī)程及粗銑B面夾具設計
學院名稱： 機械工程學院
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
班 級：
姓 名：
指導教師姓名：
2018年12月
課程設計任務書
一、設計題目
CA6140撥叉加工工藝設計及粗銑B面的夾具設計。
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產類型:大批生產
三、上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 工件的毛坯圖 1張
(3) 機械加工工藝過程卡片 1張
(4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張
(5) 夾具裝配圖 1張
(6) 夾具體圖 1張
(7) 課程設計說明書(6000～8000字) 1份
說明書主要包括以下內容（章節(jié)）
①目錄
②摘要（中外文對照的，各占一頁）
③零件工藝性分析
④機械加工工藝規(guī)程設計
⑤指定工序的專用機床夾具設計
⑥方案綜合評價與結論
⑦體會與展望
⑧參考文獻
列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上)
課程設計說明書一律用A4紙、縱向打印.
四、進度安排(參考)
(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫說明書 3天
(5) 準備及答辯 2天
五、指導教師評語
成 績：
指導教師
日 期
成績評定
采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
優(yōu)秀：設計方案合理并新穎，設計說明書及設計圖紙規(guī)范、內容豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想；
良好：設計方案合理，設計說明書及設計圖紙比較規(guī)范、內容比較豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想；
中等：設計方案一般，設計說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯；
及格：設計方案不完善，存在一些小錯誤，說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中勤奮精神不夠：
不及格：設計方案有嚴重錯誤，設計說明書及設計圖紙不規(guī)范、內容淺薄。在設計過程中勤奮好學精神不夠。
目 錄
第一章 CA6140撥叉零件的工藝規(guī)程設計 1
1.1零件分析 1
1.1.1零件的作用 1
1.1.3確定生產類型 2
1.2確定毛坯類型及尺寸 3
1.3機械加工工藝路線設計 5
1.4加工機床及工藝設備的選擇 6
1.4.1選擇機床 6
1.4.2選擇刀具及量具 7
1.4.3選擇夾具 8
1.5確定每道工序尺寸 8
1.6確定切削用量和基本時間 8
工序1粗銑B面 8
工序2 粗 精銑端面A 9
工序3 鉆花鍵底孔 10
工序5 擴花鍵孔 11
工序7 拉花鍵孔 11
工序8銑上端面 12
工序9 粗銑削8槽 13
工序10 半精銑、精銑寬為18槽 15
工序11 半精銑、精銑8的槽 16
第二章 專用夾具設計 17
2.1零件夾具結構設計 17
2.1.1確定定位方案，選擇定位元件 17
2．1 .2 夾具設計的有關計算 17
2.2 計算定位誤差——目的是分析定位方案的可行性 17
2.3夾具結構設計及操作簡要說明 18
2.4夾具結構設計及操作簡要說明 18
第三章 專用夾具的三維造型 19
3.1三維造型的概述 19
3.2夾具零部件的設計 19
3.3夾具三維裝配圖 22
參考文獻 24
V
第一章 CA6140撥叉零件的工藝規(guī)程設計
1.1零件分析
1.1.1零件的作用
題目給定的零件是CA6140撥叉，它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求進行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，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。
1.1.2、零件的工藝分析
該撥叉的全部技術要求列如下表:
項目
公差等級
偏差（mm）
粗糙度
定位基準
?25的六齒方花鍵孔
IT12
+0.20
0
1.6
花鍵孔中心線
?22的花鍵底孔
IT12
+0.20
0
6.3
花鍵孔中心線
兩端的2*150倒角
6.3
花鍵孔中心線
尺寸8的槽
IT9
+0.03
0
1.6
花鍵孔中心線
尺寸18的槽
IT6
+0.012
0
3.2
花鍵孔中心線
?6的花鍵槽寬
IT6
+0.06
+0.03
3.2
花鍵孔中心線
1.1.3確定生產類型
由零件圖可知：
生產綱領6000件/年，備品率為2%，廢品率為2%，因此年產量：
Q＝生產綱領×每臺件數×(1+備品率)×(1+廢品率)
Q＝6245件
月產量＝Q÷12=520(件)
Days=(365-52-14)÷12=24.92天
日產量(一天3班)＝月產量÷Days=21件/天
查工藝人員手冊，輕型（100公斤以內）零件的生產性質：
中批500～5000 大批5000～50000
考慮到保證產品按時定量完成，生產該產品的每一道工序的單件核算時間必須小于生產節(jié)拍（工藝卡填寫過程考慮到客觀隨機因素的影響，將節(jié)拍乘80%后與單件核算時間比較），若大于生產節(jié)拍，就會造成完不成年產量，因此應改用多臺機床加工。
大批量生產采用流水線，其工藝特點
a）毛坯特點：采用金屬模造型，毛坯精度及余量大量。
b）機床設備及機床布置：通用機床，機床按零件類別分工段排列。
c）夾具及尺寸保證：專用夾具，調整法和自動獲得法(如對刀塊)保證尺寸。
d）刀具、量具：專用或標準刀具、量具
e）零件的互換性：多數互換，部分試配或修配。
f）工藝文件的要求：編制詳細的工藝規(guī)程及關鍵工序的工序卡片。
g）生產出率：大量
h）成本：大量
i）發(fā)展趨勢：采用成組工藝。
由以上可知，該零件為大批生產，所以工藝安排應考慮工序適當集中，考慮零件成批生產，產量比較大，綜合經濟與生產效率等因素，確定加工設備為通用機床，采用專用夾具。
1.2確定毛坯類型及尺寸
1.2.1、確定毛坯類型
? 零件材料HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產綱領為中批生產而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經查《金屬機械加工工藝人員手冊》表5-5取等級為2級精度底面及側面澆注確定待加工表面的加工余量為3±0.8mm。
1.2.2確定毛坯尺寸
零件材料為HT200，毛坯重量為1.0 kgσb =160MPa HBS。根據《機械加工工藝師手冊》（以下簡稱《工藝手冊》機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知生產類型為大批生產，采用模鍛鍛模造毛坯。毛坯為鑄件，尺寸為鑄件尺寸，按照鑄件圖紙尺寸鑄造毛坯。具體看鑄件圖紙。
1.2.3毛坯圖
1. 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：下端面的加工余量：下端面有3±0.8mm的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質表面層切除。
2. 矩形花鍵底孔。
要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內孔尺寸為Φ22 0+0.28，見零件圖，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》 表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔Φ20mm，擴孔Φ21mm，拉花鍵 ，花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照《金屬機械加工工藝人員手冊》取 2Ζ=1mm
3. 右端面的加工余量。
此工序分2個工步1、粗銑右端面 2、精銑右端面。精加工余量為0.2mm，粗銑加工余量為2.8mm
1.3機械加工工藝路線設計
1.3.1定位基準的選擇
因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，所以以Φ40的外圓表面的粗基準。為保證定位基準和工序基準重合，以零件的下低面為精基準。
1.3.2、制定工藝路線
? ? 制定工藝路線得出發(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要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。
工藝路線方案一
工序：
粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。
粗、精銑削B面。
銑削8+0.030mm的槽。
銑削18+0.0120mm的槽。
拉花鍵。
工藝路線方案二
工序：
粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 以Ф40mm圓柱面為粗基準。選用C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。
拉花鍵。以花鍵中心線及右端面為基準，
銑削槽B面。以花鍵的中心線及下低面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具
銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。
銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。
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2.3.4工序很難對工件進行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的3.4.5道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和下低面作為3.4.5道工序的定位基準。此方案定位精度高，專用夾具結構簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。
1.4加工機床及工藝設備的選擇
1.4.1選擇機床
1．加工條件。
工件材料：灰口鑄鐵HT200。 σb=145 MPa。鑄造。
加工要求：粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸，Ra=3.2μm
機床C3163-1。轉塔式六角臥式車床。
刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 。
按照零件材料，批量大小，現(xiàn)場條件等因素，并對照各加工方法特點及適應范圍確定采用銑削加工底面及兩端面。
結合主要表面加工及表面形狀特點，Φ10.5孔采用鉆、擴、鉸的加工方式。底面上的鍵宜采用鉆削加工方法。
銑削采用立式銑床，=孔的加工采用立式鉆床。
零件在銑床上或者鉆床上的加工都應采用專用夾具進行裝夾。
立式銑床的主要參數如下：
型號：X5032A
功率：7.5KW
主軸轉速：30-1500轉/分
立式鉆床的主要參數如下：
型號：Z5025
功率：1.5kW
主軸轉速：100~1360轉/分
機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
零件材料為HT200，毛坯為鑄件，毛重1kg，數量為6000件/年，屬于大批量生產。
1.4.2選擇刀具及量具
數控銑床加工面的選擇，開粗刀選擇立銑刀Φ16mm，精洗刀選擇立銑刀Φ12合金刀。
鉆孔的選擇，鉆孔Φ22mm選擇鉆頭Φ21.8mm，鉸刀Φ22mm或選擇鏜孔加工選擇鏜刀Φ20mm。
銑槽Φ8mm槽選擇Φ6mm立銑刀。
量具的選擇：游標卡尺，千分尺等輔助用具。
具體加工工序刀具量具如下表所示：
工序號
工序名稱
機床設備
刀具
量具
I
粗車下端面
臥式車床
車刀
游標卡尺
II
精車下端面
臥式車床
車刀
游標卡尺
III
鉆花鍵孔
立式鉆床
鉆刀
游標卡尺
IV
擴花鍵孔
立式鉆床
鉆刀
游標卡尺
Ⅴ
倒角2x15°
臥室車床
車刀
游標卡尺
VI
拉六齒方型花鍵
立式拉床
拉刀
游標卡尺
VII
粗銑右端面
立式銑床
銑刀
游標卡尺
VIII
精銑右端面
立式銑床
銑刀
游標卡尺
IX
銑800。03mm的槽
立式銑床
銑刀
量塊
X
銑1800。12mm槽
立式銑床
銑刀
量塊
XI
磨寬為1800。12mm的槽
磨床
砂輪
量塊
1.4.3選擇夾具
本道工序為加工B面的設計，選擇設計專用夾具來粗銑B面，夾具結構設計詳情見1.7內容夾具的三維設計。
1.5確定每道工序尺寸
本設計的毛坯為鑄件，加工工序的尺寸均為鑄件尺寸，根據鑄件圖的尺寸確定加工余量為單邊3mm，工序1粗 精銑端面B保留A面加工3mm余量；工序2粗 精銑端面A銑至圖紙尺寸要求；工序3鉆花鍵底孔圖紙尺寸要求保留擴孔與余量0.2mm；工序4擴花鍵底孔 做A面倒角15°至圖紙尺寸要求；工序5拉六齒方型花鍵至圖紙尺寸要求；工序8粗銑上面，保留0.2mm精洗余量；工序9粗銑800.03mm的槽，保留精洗余量0.1mm；工序10 粗銑1800.012mm的槽保留0.2mm精洗余量；工序11半精銑800.012mm的槽，保留0.1mm精洗余量；工序12精銑上面至圖紙尺寸要求，保證表面精度等級要求；工序13精銑800.012mm的槽至圖紙尺寸要求；工序14精銑1800.012mm的槽至圖紙尺寸要求；工序15倒B面倒角15°至圖紙尺寸要求。
1.6確定切削用量和基本時間
工序1粗銑B面
（1）已知長度方向的加工余量為3±0.8mm 。實際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車）。長度加工公差IT １２級 取-0.46 mm （入 體方向）
（2）進給量、根據《切削簡明手冊》（第3版）表1.4 當刀桿尺寸為16mm×25mm,ａｅ≤３mm時，以及工件直徑為Φ60mm時（由于凸臺B面的存在所以直徑取Φ60mm）
?=0.6-0.8mm/ｒ.
按C３１６３－１ 車床說明書 取?=0.6 mm/n。
由于存在間歇加工所以進給量乘以k=0.75—0.85 所以：實際進給量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ
按C３１６３－１ 車床說明書 ?＝0.53ｍｍ／ｒ
（3）計算切削速度。按《切削簡明手冊》表1.27 ，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）
刀具材料YG6
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數Ko見《切削手冊》表1.28
kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 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）確定機床主軸轉速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）
按C３１６３－１ 車床說明書?。睿?00 r／min
所以實際切削速度V=40.8m/min
（5）切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1
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備
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0
工序2 粗 精銑端面A
1) 已知粗加工余量為0.5mm。
2) 進給量f. 根據《切削用量簡明手冊》表1.6 ， f=0.15－0.25mm/r 按C３１６３－１ 車床說明書?。妫?.16 mm/r
計算切削速度 按《切削用量簡明手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
=158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=83.85(m/min)
3) 確定機床主軸轉速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按C3163－１ 車床說明書 取nw=400（r/min）
實際切削速度V=57.1m/min
4) 切削工時，查《工藝手冊》表6.2-1
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的臺階，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0
工序3 鉆花鍵底孔
鉆頭選擇：見《切削用量簡明手冊》表2.2
鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2）：雙錐修磨具刃，鉆頭參數：
ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°,
Ψ=55°,b=2mm，=4mm。
根據《切削用量簡明手冊》表2-9確定f=0.48
ａ、按機床進給強度決定進給量：根據表2.9 ,當σb＝210MPa
ｄ0＝20.5mm 可確定f=0.75。
按C3163-1 車床說明書 取 f=0.62mm/n.
ｂ、 決定鉆頭磨鈍標準及壽命 表2.21，當do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min.
ｃ、切削速度 由《切削用量簡明手冊》，表2.15得 Ｖ=21m/min
n=1000V/D=334.4 由機床技術資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 實際Ｖ=17 m/min
ｄ、 基本工時，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm
所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
工序5 擴花鍵孔
刀具直徑do=21mm；刀具幾何參數同上。
由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調換走刀量等輔助時間，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進給。
工序6 車倒角
刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。
檢驗機床功率 按《切削用量簡明手冊》表 1.2４
可以查出 當σｂ＝160～245HBS
ａｐ≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ
Ｖｃ≤41ｍ／min ?。校悖?.4kw
按C３１６３－１ 車床說明書 主電機功率Ｐ＝11ｋｗ
可見Ｐｃ比Ｐ小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求
鉆削功率檢驗按《切削用量簡明手冊》表 2.21
當ｄｏ＝21 ｍｍ ｆ＝0.64 ｍｍ
查得轉矩Ｍ＝61.8 N.M
《切削用量簡明手冊》表由表2.32 得功率公式
ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km
按C３１６３－１ 車床說明書 主電機功率Ｐ＝11ｋｗ
可見ＰC比Ｐ小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要
工序7 拉花鍵孔
單面齒升：根據有關手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒
為0.06mm,
拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工時 t=Zblηk/1000vfzZ
式中： Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)；
L 拉削表面長度，80mm；
η 考慮校準部分的長度系數，取1.2；
k 考慮機床返回行程系數，取1.4 ；
v 拉削速度（m/min）；
fz 拉刀單面齒升；
Z 拉刀同時工作齒數，Z=l/p；
P 拉刀齒距。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同時工作齒數z=l/p=80/12≈7
∴其本工時 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)
工序8銑上端面
加工要求：粗銑B面，精銑B面，Ra=3.2ｕｍ。
用標準鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm
機床 ：Ｘ62W
加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm
1) 選擇刀具
根據《切削用量簡明手冊》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時。直徑為do=50mm 故齒數Ｚ＝８，由于采用標準鑲齒圓柱銑刀
銑刀幾何參數（表3.2）rn=10°ao=16°
2) 切削用量
留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據表3.5得每轉進給量ｆ＝0.5～１mm/r就能滿足要求，但考慮到Ｘ62W功率為7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和Ｘ62W銑床說明書 所以每轉進給量ｆ＝0.6mm/r
3) 選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據《切削用量簡明手冊》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（表3.8）
4) 決定切削速度Vc、可根據《切削用量簡明手冊》表3.9確定
Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/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X62W型銑床說明書選n=160r/min
Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min
選Vf=80mm/min 實際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z
5) 機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.20 當 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw
切削功率的修正系數：
故Pct＜0.8,
根據X62W型銑床說明書，機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=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z
6) 基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm
工序9 銑削8+0.030mm槽。
加工工件尺寸：8+0.030mm , 長度L=40mm
加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液冷卻
機床：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K8
銑刀參數：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《切削用量簡明手冊》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) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據《切削用量簡明手冊》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和每齒進給量Vf、由《切削用量簡明手冊》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X62W型銑床說明書選nc=375r/min
實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min
選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min
fzc=110/375×16=0.018mm/z
5) 機床功率：根據《切削用量簡明手冊》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=15.9N?M
Pc=FcVc/1000=1.18km 根據X62W型銑床說明書，功率足夠。
6) 基本工時基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm
工序10 半精銑、精銑寬為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L=40mm，加工余量23mm
由于此工步的設計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的要求，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：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《切削用量簡明手冊》表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z
3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據《切削用量簡明手冊》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和每齒進給量：決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由《切削用量簡明手冊》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X62W型銑床說明書選nc=300r/min
實際速度Vc=donc/1000=94.2m/min
選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min
fzc=150/300×24=0.020mm/z
5）基本工時基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走兩次)
工序11 半精銑、精銑800.012mm的槽
1）選擇刀具
刀具與上道工步是同一把刀。
2）切削用量
精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度
ae＝0.2mm，ｆ＝0.6
3）決定切削速度Vc、可根據《切削用量簡明手冊》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X62W型銑床說明書選n=210r/min
Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z
4）基本工時基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm
最后，將以上各個工序切削用、工時定額的計算結果，連同其它加工數據，一起填入機械加工工藝卡片中。
第2章 專用夾具設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工零件時，需要設計專用夾具。機床夾具（夾具）是在機械加工中使用的一種工藝裝備，它的主要功能是實現(xiàn)對被加工零件的定位和夾緊。通過定位，使被加工零件在夾具中占有同一個正確的加工位置；通過夾緊，克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位置得到保證，從而使加工過程得以順利進行。
由于能力和時間有限本次設計只設計了銑頂面夾具螺孔孔平面夾具，銑底面夾具，鉆頂面夾具螺孔孔夾具，鉆Φ22H7支撐孔夾具。
2.1零件夾具結構設計
2.1.1確定定位方案，選擇定位元件
零件在加工頂面夾具孔平面時采用面作為定位基準，易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證零件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點；
本零件采用底面和一對對角工藝孔作為定位基準，零件底面為第一定位基準；槽孔為第二定位基準，它和支撐原件聯(lián)合限制了z方向轉動自由度，所以此定位方案符合六點定位原理，采用對稱壓板將零件壓緊。
2．1 .2 夾具設計的有關計算
1. “確定夾緊原件中心距及尺寸公差（中心距公差需采用對稱公差的標注形式）兩銷中心距基本尺寸Ld＝兩原件中心距基本尺寸=22H7mm，公差按劃線等級取0.4mm”
2.2 計算定位誤差——目的是分析定位方案的可行性
因為定位方向與加工尺寸方向垂直，且被加工表面無尺寸公差要求，為此要加工表面，只要保證粗糙度為Ra12.5，故只需進行轉角誤差計算即可。
=
轉角誤差很小，符合定位要求，可以使用。
2.3夾具結構設計及操作簡要說明
本零件在加工底面B時，根據以重要加工表面為粗基準的選用原則我們選擇毛坯支承孔和底面臺階孔平面作為粗基準，考慮到第二基準面選擇的方便性，同時底面的一對槽孔成為工藝孔。兩支撐板（支撐板用螺釘固定在低板上）相當于一個平面，限制x、y方向轉動，z方向移動三個自由度了，后面的一個平面限制了y方向的移動，利用壓塊將零件夾緊。
2.4夾具結構設計及操作簡要說明
確定主夾緊機構：
用壓板塊夾緊。當進行銑削加工時，將支撐板用螺栓在夾具體的支撐臂上，零件放于其上相當于有一個面的約束，限制了三個自由度。然后用輔助支撐支撐固定緊，拿下零件即可。
結構設計及操作說明
本夾具按兩個平面定位，可以限制6個自由度，屬于過定位方式。零件靠壓板型塊用螺柱釘緊，夾具靠兩個支撐板與底板鏈接。
第3章 專用夾具的三維造型
3.1三維造型的概述
本次的三維設計的軟件使用Solidworks軟件，其功能強大，組件繁多。 Solidworks有功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，這使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。
在強大的設計功能和易學易用的操作（包括Windows風格的拖/放、點/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個產品設計是可百分之百可編輯的，零件設計、裝配設計和工程圖之間的是全相關的。本次的夾具設計的三維全部使用SolidWorks制作，熟悉軟件的使用以及夾具的設計結構的可靠性要求。
3.2夾具零部件的設計
零部件的設計根據二維夾具的設計結構進行三維結構的繪制，繪制完成三維夾具后再進行裝配，完成整個夾具裝配圖。部分主要零部件的三維設計如下圖所示：
3.3夾具三維裝配圖
本文夾具三維的設計通過對零件夾具設計，零件夾具的作用和夾具工藝性進行的分析，進行了零件夾具加工工藝過程的制定，其中包括定位基準的選擇、制定加工工藝路線、選擇加工設備及工藝裝備、確定切削用量及基本工時等工作。然后夾幾個工藝的加工時所用的夾具進行了設計，包括零件夾具本工序的加工要求分析，確定夾具類型，擬定定位方案和選擇定位元件、確定夾緊方案、確定對刀裝置等，從而達到對專用夾具設計起到規(guī)范作用。最后通過對工序加工粗銑B面的夾具設計，繪制夾具三維結構裝配圖，主要三維結構如圖所示。
參考文獻
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