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XX工學(xué)院機(jī)電021
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
零件號(hào)
零件名稱
0405
拔叉
工序號(hào)
工序名稱
設(shè)備
夾具
刀具
量具
工時(shí)(min)
名稱
型號(hào)
名稱
規(guī)格
名稱
名稱
規(guī)格
1
車A端面
鉆φ220+0.28花鍵底孔
倒A端倒角
臥式車床
C630
三卡爪
YG8,YG6彎頭外圓車刀，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆
卡板
刀桿16mm×25mm
φ20mm，φ22mm
φ40mm，ψ=150°
2.55
2
倒B端倒角
臥式鉆床
Z35K
專用夾具
高速鋼锪 鉆
卡板
φ40mm，ψ=150°
0.15
3
拉φ250+0.023花鍵孔
臥式內(nèi)拉床
L6110
專用夾具
高速鋼花鍵拉刀
花鍵量規(guī)
6×22H12×25H8×6+0.03+0.06
0.23
4
銑D面
臥式銑床
X62
專用夾具
YG6硬質(zhì)合金圓遠(yuǎn)柱銑刀
卡板
φ80mm，Z=10
0.5
5
銑80+0.03槽
臥式銑床
X62
專用夾具
鑲齒三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
φ7mm
φ8mm
1.23
6
銑180+0.012槽
臥式銑床
X62
專用夾具
鑲齒三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
φ14.4mm
φ17.4mm
φ18mm
7.82
7
終檢
設(shè)計(jì)者
XXX
指導(dǎo)老師
XXX
9
XX工學(xué)院機(jī)電021
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
車A端面，鉆φ花鍵底孔，倒A端倒角
工序號(hào)
Ⅰ
零件名稱
撥 叉
零件號(hào)
0405
零件重量
同時(shí)加工工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
HT200
HBS190～220
金屬型鑄件
1.0kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
臥式車床
C630
安裝
工步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時(shí)min
1
粗車A端面至80.5mm
YG8 45°彎頭外圓車刀
卡板
22
1×2
2.5
0.55
480
69.3
0.18
2
精車A端面至80mm
YG6 45°彎頭外圓車刀
20
1
0.5
0.55
770
111.2
0.035
3
鉆通孔φ20
高速鋼錐柄麻花鉆
88
1
18
0.40
302.5
168.75
0.7
4
鉸 孔至φ22
高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆
84
1
1
0.55
115.8
8
0.47
5
端面A倒角
錐柄機(jī)用鉸刀
4
1
2
0.55
115.8
48
0.35
設(shè)計(jì)者
XXX
指導(dǎo)老師
XXX
共 7 頁(yè)
第1頁(yè)
淮海工學(xué)院機(jī)電021
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
倒B端倒角
工序號(hào)
Ⅱ
零件名稱
撥 叉
零件號(hào)
0405
零件重量
同時(shí)加工工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
HT200
HBS190～220
金屬型鑄件
1.0kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
立式鉆床
Z35K
安裝
工步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時(shí)min
1
B端倒角
高速鋼锪鉆
卡板
5
1
2
0.55
115.8
26
0.035
設(shè)計(jì)者
王裕祥
指導(dǎo)老師
劉成文
共 7 頁(yè)
第2頁(yè)
淮海工學(xué)院機(jī)電021
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
拉φ花鍵孔
工序號(hào)
III
零件名稱
撥 叉
零件號(hào)
0405
零件重量
同時(shí)加工工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
HT200
HBS190～220
金屬型鑄件
1.0kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
臥式內(nèi)拉床
L6110
安裝
工步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時(shí)min
1
拉φ250+0.023花鍵孔
6×22H12×25H8×6+0.03+0.06
花鍵拉刀
花鍵量規(guī)
1
0.06
3.6
0.31
設(shè)計(jì)者
王裕祥
指導(dǎo)老師
劉成文
共 7 頁(yè)
第6頁(yè)
淮海工學(xué)院機(jī)電021
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
銑D面
工序號(hào)
Ⅲ
零件名稱
撥 叉
零件號(hào)
0405
零件重量
同時(shí)加工工件數(shù)
4
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
HT200
HBS190～220
金屬型鑄件
1.0kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
臥式銑床
X62
安裝
工步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時(shí)min
1
粗銑側(cè)面D
YG6硬質(zhì)合金圓遠(yuǎn)柱銑刀
卡板
40
1
3
2
71.6
150
0.5
2
半精銑側(cè)面D
YG6硬質(zhì)合金圓遠(yuǎn)柱銑刀
40
1
1
0.15
75
168.75
0.57
設(shè)計(jì)者
王裕祥
指導(dǎo)老師
劉成文
共 7 頁(yè)
第3頁(yè)
淮海工學(xué)院機(jī)電021
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
銑槽
工序號(hào)
Ⅴ
零件名稱
撥 叉
零件號(hào)
0405
零件重量
同時(shí)加工工件數(shù)
4
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
HT200
HBS190～220
金屬型鑄件
1.0kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
臥式銑床
X62
安裝
工步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時(shí)min
1
粗銑槽80+0.03mm
鑲齒三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
47
1
7
0.15
75
18.84
0.225
2
精銑槽80+0.03mm
鑲齒三面刃銑刀
45
1×2
1
0.04
318
16
0.85
設(shè)計(jì)者
王裕祥
指導(dǎo)老師
劉成文
共 7 頁(yè)
第5頁(yè)
淮海工學(xué)院機(jī)電021
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
銑槽
工序號(hào)
Ⅳ
零件名稱
撥 叉
零件號(hào)
0405
零件重量
同時(shí)加工工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
HT200
HBS190～220
金屬型鑄件
1.0kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
臥式銑床
X62
安裝
工步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時(shí)min
1
粗銑槽180+0.012mm
鑲齒三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
48
1×2
7.25
0.22
300
8
4.04
2
半精銑槽180+0.012mm
鑲齒三面刃銑刀
48
160.85設(shè)計(jì)者 王裕祥指導(dǎo)老師劉成文共 7 頁(yè)第5頁(yè) 淮海工學(xué)院機(jī)電021
零件名稱撥 叉零件號(hào)0
金屬型鑄件
1.0kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
安裝
工步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時(shí)min
按圖紙要求檢查
設(shè)計(jì)者
王裕祥
指導(dǎo)老師
劉成文
共 7 頁(yè)
第7頁(yè)
拔叉工藝及夾具設(shè)計(jì)
摘 要：機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)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(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
關(guān)鍵詞： 拔叉；工藝規(guī)格設(shè)計(jì)；定位夾緊；夾具設(shè)計(jì)
The Design Of Fork-lever Processing and Fixture
Abstract :The machine manufacture technology curriculum design was carried on after we studied university's complete basic course ,the technical basic course as well as the majority of professional courses .This is a thorough comprehensive total review before we carry on the graduation project to studies various curricula ,also is an apply theory to reality training, therefore, it holds the important status in we four years university life.
Key words: Fork-lever; Craft specification design; The localization clamps; Jig design
前言
機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問(wèn)題為研究對(duì)象，實(shí)踐性較強(qiáng)的一門(mén)學(xué)科，通過(guò)對(duì)此門(mén)學(xué)科的課程設(shè)計(jì)，使我在下述各方面得到了鍛煉：
⒈能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。
⒉提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
⒊學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。
⒋培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。
通過(guò)對(duì)CA6140拔叉的工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體(如《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《金屬切削機(jī)床概論》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《金屬切削原理與刀具》等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！
在此次設(shè)計(jì)中主要是設(shè)計(jì)CA6140撥叉的銑床夾具。在此次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱了大量的書(shū)籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，尤其機(jī)制教研室的
零件說(shuō)明
2.1 零件的作用
題目給定的零件是CA6140撥叉，它位于車床變速機(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。寬度為18mm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18mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。
2.2 零件的工藝分析
CA6140拔叉（型號(hào)：84009）共有3組加工表面：
1、 零件兩端面，可以后端面加工精度高，可以先以后端面為粗基準(zhǔn)加工右端面，再以前端面為精基準(zhǔn)加工左端面；
2、 以花鍵中心線為基準(zhǔn)的加工面：這一組面包括?25H7的六齒方花鍵孔、?22H12的花鍵底孔、兩端的2X150倒角和距花鍵中心線為22mm的上頂面；
3、 以工件右端面為基準(zhǔn)的18H11mm的槽、上頂面的2-M8通孔和?5錐孔。
經(jīng)上述分析可知， 對(duì)于后兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。
1.3 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
拔叉84009的毛坯為鑄造件，在零件圖上只有2處位置誤差要求，即上頂面與花鍵中心線的平行度誤差≤0.10， 18H11槽的兩側(cè)面與花鍵中心線的垂直度誤差≤0.08
零件外形上大體上與六面體相似，形狀大體如下：
零件剖視圖
圖（1）零件大致結(jié)構(gòu)圖
Fig(1) Components approximate structure drawing
2 生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型的確定
根據(jù)指導(dǎo)老師要求，設(shè)計(jì)此零件為鑄件，成批大量生產(chǎn)，工藝的安排基本傾向于工序分散原則，設(shè)備的選用是通用設(shè)備和專用工裝，工藝手段以常規(guī)工藝為主，新工藝為輔的原則。
3 毛坯的確定
CA6140車床拔叉，零件材料HT20-40，硬度190HB～210HB，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，毛坯為鑄件，灰鑄鐵的機(jī)械加工余量按JZ67-62規(guī)定了灰鑄鐵鑄件的三種精度等級(jí)和相應(yīng)的鑄件機(jī)械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大批量生產(chǎn)的鑄件，采用2級(jí)精度鑄件，毛坯重量由《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表5-2有零件≤80kg，偏差為7%，故毛坯估算約為1.0kg，采用2級(jí)精度鑄件，頂面的加工余量和底面的加工余量忽略不計(jì)，兩側(cè)面的加工余量也忽略不計(jì)，由表5-4左右端面的加工余量為3±0.8，其余部分均為實(shí)心部分。
故毛坯圖如下：
圖（2）毛坯圖
Fig(2) Rough map
5 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，定位基準(zhǔn)的選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。
5.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇
在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，一般遵循下列原則：⑴保證相互位置要求原則；⑵保證加工表面加工余量合理分配的原則；⑶便于工件裝夾原則；⑷粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則；⑸為了保證所有加工表面有足夠的加工余量，選用加工余量小的表面作粗基準(zhǔn)，不要用同一尺寸方向上。
兩端面，后端面為精加工面，故在銑兩端面時(shí)，先以后端面為粗基準(zhǔn)，粗銑前端面。
加工花鍵底孔時(shí)，利用兩邊側(cè)面找正對(duì)稱面和以底面為粗基準(zhǔn)加工花鍵底孔。
5.1.2 精基準(zhǔn)的選擇
在選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方面，提高工件的加工精度。一般遵循下列原則：⑴基準(zhǔn)重合原則；⑵統(tǒng)一基準(zhǔn)原則；⑶互為基準(zhǔn)原則；⑷自為基準(zhǔn)原則；⑸便于裝夾原則。
為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工2-M8螺紋孔、Φ5錐孔，18H11槽以零件的坐端面和花鍵中心線為精基準(zhǔn)，銑上頂面以花鍵中心線為精基準(zhǔn)。
5.2 重點(diǎn)工序的說(shuō)明
CA6140拔叉零件的重要加工面有花鍵底孔、兩端面，花鍵，槽，頂面，材料為HT200，參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，其加工方法選擇如下：
5.2.1 加工前后兩端面
根據(jù)GB1800-79規(guī)定毛坯的公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為Ra12.5μm，要達(dá)到后端面Ra3.2μm的技術(shù)要求，需要經(jīng)過(guò)粗銑→精銑。
5.2.2 加工Φ22花鍵底孔
此工序重點(diǎn)在于找正毛坯對(duì)稱面，故采用螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)，找正對(duì)稱面，進(jìn)行加工。零件技術(shù)要求底孔的表面粗糙度達(dá)到Ra6.3μm，毛坯為實(shí)心，故采用鉆孔→擴(kuò)孔，可以達(dá)到要求。
5.2.3 加工外徑為Φ25的花鍵內(nèi)孔
零件要求花鍵底面粗糙度Ra1.6μm，側(cè)面Ra3.2μm，由于此工序在鉆底孔工序之后，故采用拉花鍵孔的方法，一次拉削可以達(dá)到要求。
5.2.4 加工上頂面
零件上頂面為精加工，粗糙度要求為Ra3.2μm，與花鍵中心線的平行度誤差≤0.10mm，故以花鍵中心線為精基準(zhǔn)，對(duì)上頂面進(jìn)行粗銑→精銑。
5.2.5 加工18H11槽
零件技術(shù)要求槽底面要達(dá)到表面粗糙度為Ra6.3μm，側(cè)面粗糙度為Ra3.2μm，而且兩側(cè)面和花鍵中心線的垂直度≤0.08，本身有精度要求，18H11，故以花鍵中心線和左端面為精基準(zhǔn)，用花鍵心軸定位，采用銑→磨。
頂面的鉆2-M8通孔和Φ5錐孔工序不是很重要，在此不做詳細(xì)說(shuō)明，2-M8通孔先鉆孔，再攻絲，Φ5錐孔采用錐刀進(jìn)行加工。
5.3 制訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的加工精度和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在此零件為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具并盡量使工序分散來(lái)提高生產(chǎn)率，此外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，使生產(chǎn)成本盡量降低。
5.3.1 工藝路線方案一的制訂
工序Ⅰ：粗銑前端面
工序Ⅱ：粗、精銑后端面
工序Ⅲ：鉆、擴(kuò)花鍵底孔
工序Ⅳ：粗、精銑上頂面
工序Ⅴ：鉆2-M8通孔
工序Ⅵ：鉆Φ5錐孔
工序Ⅶ：銑削18H11槽
工序Ⅷ：磨削18H11槽
工序Ⅸ：拉花鍵
工序Ⅹ ：挫圓角
工序Ⅺ：去毛刺
工序Ⅻ：終檢
5.3.2 工藝路線方案二的制訂
工序Ⅰ：粗銑前端面
工序Ⅱ：粗、精銑后端面
工序Ⅲ：鉆、擴(kuò)花鍵底孔
工序Ⅳ：拉花鍵
工序Ⅴ：粗、精銑上頂面
工序Ⅵ：鉆2-M8通孔
工序Ⅶ：鉆Φ5錐孔
工序Ⅷ：銑削18H11槽
工序Ⅸ：磨削18H11槽
工序Ⅹ ：挫圓角
工序Ⅺ：去毛刺
工序Ⅻ：終檢
5.3.3 兩種工藝路線的比較與分析
上述兩種方案，工藝路線一把拉花鍵放在磨削18H11槽之后，在此，工序4、工序5、工序6、工序7、工序8中很難對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，造成生產(chǎn)率的下降。工藝路線二，一把花鍵底孔鉆削出來(lái)后緊接著就是拉花鍵，這樣，后面的工序就很容易對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，即以花鍵心軸進(jìn)行定位，進(jìn)行螺旋夾緊，此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠。
通過(guò)以上的兩種工藝路線的優(yōu)、缺點(diǎn)的分析，最后確定工藝路線二為該零件的加工路線。工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工序卡片。
5.4 機(jī)械加工余量的確定
確定工序（或工步）尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序（或工步）向前推算，前面已經(jīng)根據(jù)有關(guān)資料查出了零件各加工表面的加工總余量（即毛坯余量），將加工余量分配給各工序加工余量，然后往前推算工序尺寸。
CA6140 的撥叉材料為HT200。毛坯重量約為1.0 kg ，生產(chǎn)類型為由大批量生產(chǎn)，毛坯為鑄件，精度為2級(jí)鑄件，大體尺寸確定，外表面加工面少，根據(jù)以上原始資料加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及加工余量如下：
⒈前后端面的加工余量
前后端面有3±0.8mm的加工余量，足以把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除。
前端面粗銑一次即可，加工余量3mm，工序基本尺寸為83mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值0.22mm，表面粗糙度Ra5μm，上下偏差按“入體原則”確定（以后按照此原則確定）。
后端面粗銑一次，精銑一次，粗銑加工余量2.8mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值0.22mm，精銑加工余量0.2mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT7，公差值0.035mm，表面粗糙度Ra3.2μm，工序基本尺寸為80mm。
⒉矩形花鍵底孔
要求以矩形花鍵的外徑定心，故先鉆中心孔，再擴(kuò)，最后拉削，內(nèi)孔尺寸為Φ22H12，見(jiàn)零件圖，參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表3-59確定孔加工余量的分配。
鉆孔Φ20mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值0.13mm。
擴(kuò)孔Φ21mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT10，公差值0.084mm，粗糙度Ra6.3μm。
拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心：拉削時(shí)加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》取 2Ζ=1mm。
⒊頂面的加工余量
此工序分為兩個(gè)工步：①粗銑頂面；②精銑頂面。
粗銑加工余量為2.8mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值0.22mm。
精銑加工余量為0.2mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT7，公差值0.035mm，表面粗糙度Ra3.2μm。
⒋18H11槽的加工余量
銑削的加工余量：槽底面的銑削余量為50mm，槽側(cè)面的銑削余量為17.9mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT12，公差值0.25mm，槽底面表面粗糙度Ra6.3μm。
磨削的加工余量：槽側(cè)面的磨削余量為0.5mm，工序經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT9，公差值為0.043mm，側(cè)面粗糙度為Ra3.2μm。
5.5 切削用量的選擇和時(shí)間定額的確定
根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)以及老師指定，需要計(jì)算幾道工序的工作時(shí)間以及此工序的切削用量的選擇，現(xiàn)選工序4拉花鍵孔、工序8銑削18H11槽這兩道工序進(jìn)行計(jì)算。
5.5.1 工序4拉花鍵孔切削用量和基本工時(shí)的計(jì)算
加工條件：
①工件材料：HT200，鑄件；
②加工要求：花鍵底孔粗糙度Ra6.3μm，鍵槽側(cè)面粗糙度Ra3.2μm，鍵槽底面粗糙度Ra1.6μm，鍵槽尺寸6mm，偏差代號(hào)H9；
③刀具：高速鋼拉刀；④切削液：乳化液；
④、加工設(shè)備：拉床。
㈠、確定齒升量：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒升量為0.06mm；
㈡、切削速度：查有《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》有切削速度為0.06m/s（3.6m/min）；
㈢、切削工時(shí) t=Zblηk/1000vfzZ
式中： Zb 單面余量1.5mm(由Φ22mm拉削到Φ25mm)；
L 拉削表面長(zhǎng)度，80mm；
η 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=(1.25～1.9)sqrtL 所以 P=(1.25～1.9)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
因?yàn)槔锻瑫r(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7
所以其本工時(shí) Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)
5.5.2 工序8銑削18H11槽的切削用量和基本工時(shí)的計(jì)算
加工要求：用乳化液冷卻，加工工件，槽寬18mm，公差代號(hào)H11，長(zhǎng)40mm，槽的側(cè)面與花鍵孔中心線的垂直度誤差≤0.08mm，底面粗糙度為Ra6.3μm。
加工余量：25mm。
由于零件此處的設(shè)計(jì)精度比較高，用銑削很難達(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，分兩步走，ae=25，ap=10mm。
⒈選擇刀具
銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24
⒉選擇銑削用量
由于槽的寬度為18mm, 故二次走完，ae=25mm 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
⒊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=120。
⒋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)》的公式
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,
n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min
根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》X62W型銑床說(shuō)明選nc=300r/min
實(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min
選Vfc=ncf=300×0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選Vf=150mm/min
fzc=150/300×24=0.020mm/z
⒌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)×2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走兩次)
6 夾具的設(shè)計(jì)
6.1 設(shè)計(jì)主要問(wèn)題的提出
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具，經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第8道工序——銑寬為18H11mm槽的銑床夾具。本夾具將用與X62W臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工。
本夾具主要用來(lái)銑寬為18H11mm的槽，采用寬為15mm的精密級(jí)高速鋼直齒三面刃銑刀，二次銑削，所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
6.2 夾具設(shè)計(jì)過(guò)程
6.2.1 定位基準(zhǔn)的分析
由零件圖可知，18H11槽設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右端面為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工了的右端面和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。
6.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀
銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24
（由《金屬切削原理與刀具》表15.7查得）
CFc =282 ap =10mm fZ = 0.02mm/s ae =25mm do=100 Z= 24 kFc=(HB/198)0.55
解得Fc=200N
在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4
查資料，有： k1為基本安全系數(shù)1.5
k1為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
k1為刀具鈍化系數(shù)1.1
k1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
切削力為F=K×Fc=1.5×1.1×1.1×1.1×200=400N
實(shí)際夾緊力為Fj= FK/U1U2=400/0.5=800N，其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1U2=0.5
螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力公式，產(chǎn)生的加緊力為：
其中： T=19000 N.M d2=14.8mm ψ=2029, fc=1.5
(f為摩擦系數(shù)，無(wú)潤(rùn)滑時(shí)f≈0.1～0.2)
解得F0=10405N
此時(shí)螺母的夾緊力F0已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。
6.2.3 定位誤差分析
由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無(wú)極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。
6.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明
如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開(kāi)口墊塊,以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺(jué)還比較緊湊。
夾具上裝有對(duì)刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。
7 設(shè)計(jì)總結(jié)
為期兩周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，在老師的指導(dǎo)下，得以順利完成本次課程設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。
總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！
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