拨叉课程设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 孔祥浩 学 号： 201005130413

目 录

第1章 零件分析 ........................................................................................................................... 1

1.1零件功用分析 .................................................................................................................... 1 1.2零件的工艺分析 ................................................................................................................ 1 1.3确定零件的生产类型 ........................................................................................................ 1 第2章 确定毛坯类型及绘制毛坯简图 ....................................................................................... 2

2.1选择毛坯 ............................................................................................................................ 2 2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 ............................................................................ 2

2.2.1毛坯余量及尺寸的确定 ........................................................................................ 2 2.2.2机械加工余量的确定 ............................................................................................ 2 2.3绘制毛坯简图 .................................................................................................................... 2 第3章

机械加工工艺规程制定 ............................................................................................... 3

3.1定位基准的选择 ................................................................................................................ 3

3.1.1粗基准的选择 ........................................................................................................ 3 3.2.2精基准的选择 ........................................................................................................ 3 3.2拟定工艺路线 .................................................................................................................... 3 3.3加工设备与工艺装备的选用 ............................................................................................ 3 3.4加工余量、工序、尺寸和公差的确定 ............................................................................ 3

3.4.1加工余量的确定 .................................................................................................... 3 3.4.2工序的确定 ............................................................................................................ 4 3.5切削用量的计算 ................................................................................................................ 4 第4章

专用夹具设计 ............................................................................................................. 13

4.1问题的提出 ...................................................................................................................... 13 4.2夹具设计 .......................................................................................................................... 13

4.2.1定位基准的选择 .................................................................................................. 13 4.3.定位误差分析 ................................................................................................................. 14 4.4．夹具设计及操作说明 ................................................................................................... 14 参考文献 ........................................................................................................................................ 15

摘 要

程设计的任务是完成CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计的工艺设计及有关工艺装备的设计。

本篇说明书分析了CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计的基本概况，例如：工作环境，结构特点材料的性质及其加工特性等。分析了零件的主要加工表面的方法，比较详细地分析了工艺路线的制定和选择。并且对有关设备的选择与应用进行了简单的介绍以及对加工中易产生的缺陷和防范措施也做了说明。在夹具设计中，根据车床、铣床、钻床夹具的特点，说明了如何进行定位、加紧、以及误差分析、技条件的制定。

说明书在编写和设计中，参考了有关文献和资料，参考资料索引中有详细说明。

【关键词】

CA6140拨叉机 工艺设计 夹具设计

1 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 第1章 零件分析

1.1零件功用分析

题目给定的零件是CA6140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进行工作。宽度为18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为18+0.0120mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

1.2零件的工艺分析

该拨叉的全部技术要求列如下表: 项目 公差等级 偏差（mm） +0.20 0 +0.20 0 6.3 花键孔中心线 6.3 花键孔中心线 粗糙度 1.6 定位基准 花键孔中心线 ?25的六齿方IT12 花键孔 ?22的花键底IT12 孔 两端的2*150 倒角 尺寸8的槽 IT9 +0.03 0 1.6 工件右端面 尺寸18的槽 IT6 +0.012 0 3.2 工件右端面 ?6的花键槽宽 IT6 +0.06 +0.03 3.2 花键孔中心线 经上述分析可知，对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。

1.3确定零件的生产类型

根据文献【1】中表1-1，确定其生产类型为成批生产中的中批生产。

1

2 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 第2章 确定毛坯类型及绘制毛坯简图

2.1选择毛坯

零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，零件简单，故可采取铸模成型。

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

2.2.1毛坯余量及尺寸的确定

经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3〒0.8mm。足够把铸铁的硬质表面层切除。

2.2.2机械加工余量的确定 1. 矩形花键底孔。

要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22 0+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》中表3-59确定孔加工余量的分配。钻孔Φ20mm，扩孔Φ21mm，拉花键，花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 Ζ=1mm。 2. 右端面的加工余量。

此工序分2个工步1、粗铣右端面 ，2、精铣右端面。精加工余量为0.2mm，粗铣加工余量为2.8mm

2.3绘制毛坯简图

参考文献【3】，毛坯简图见手绘毛坯图。

2

3 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 第3章 机械加工工艺规程制定

3.1定位基准的选择

3.1.1粗基准的选择

因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 3.2.2精基准的选择

为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下低面为精基准。

3.2拟定工艺路线

工序I：

1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 2. 粗、精铣削B面。 3. 铣削8+0.030mm的槽。 4. 铣削18+0.0120mm的槽。 5. 拉花键。

工序II：

1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。以Ф40mm圆柱

面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。 2. 拉花键。以花键中心线及右端面为基准，

3. 铣削槽面。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧式铣床加

专用夹具

4. 铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧

式铣床加专用夹具。

5. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W

卧式铣床加专用夹具。

3.3加工设备与工艺装备的选用

C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具，X62W卧式铣床加专用夹具等。

3.4加工余量、工序、尺寸和公差的确定 3.4.1加工余量的确定 i下端面的加工余量

3

4 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 切除铸铁的硬质表面层，下端面留有3〒0.8mm的加工余量。

ii矩形花键底孔

要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22 0+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》中表3-59确定孔加工余量的分配。钻孔Φ20mm，扩孔Φ21mm，拉花键 ，花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取Ζ=1mm。

iii右端面的加工余量

此工序分2个工步1、粗铣右端面 2、精铣右端面。精加工余量为0.2mm，粗铣加工余量为2.8mm。

3.4.2工序的确定

上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和下低面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理

3.5切削用量的计算

工序 Ⅰ ：车削下底面。 1．加工条件。

工件材料：灰口铸铁HT200。 σb=145 MPa。铸造。 加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2μm 机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。

刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、计算切削用量。

（1）已知长度方向的加工余量为3〒0.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT １２级 取-0.46 mm 。

（2）进给量：根据《切削简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm〓25mm,ａ≤３mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径

4

5 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 取Φ60mm）

?=0.6-0.8mm/ｒ.

按C３１６３－１ 车床说明书 取?=0.6 mm/n。

由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以：实际进给量f=0.6〓0.8=0.48 mm/ｒ

按C３１６３－１ 车床说明书 ?＝0.53ｍｍ／ｒ

（3）计算切削速度。按《切削简明手册》表1.27 ，切削速度的计算公式为（寿命选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修正系数Ko见《切削手册》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）确定机床主轴转速 ns=1000vc/?dw=229.8（r/min） 按C３１６３－１ 车床说明书 ｎ＝200 r／min 所以实际切削速度V=40.8m/min

（5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1

由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备

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II 精车下底面

1) 已知粗加工余量为0.5mm。

2) 进给量f. 根据《切削用量简明手册》表1.6 ， f=0.15－

0.25mm/r按C３１６３－１ 车床说明书 ｆ＝0.16 mm/r

计算切削速度 按《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）

5

6 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 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) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ ?dw =410.8（r/min）按C3163

－１ 车床说明书取nw=400（r/min） 实际切削速度V=57.1m/min

4) 切削工时，查《工艺手册》表6.2-1

Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min）

由于下一道工序是钻孔，所以留下?20mm的台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0

工序III 钻花键孔

钻头选择：见《切削用量简明手册》表2.2

钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：双锥修磨具刃，钻头参数： ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。

根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48

ａ、按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 ,当σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。

按C3163-1 车床说明书 取 f=0.62mm/n.

ｂ、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min.

ｃ、切削速度 由《切削用量简明手册》，表2.15得 Ｖ=21m/min

n=1000V/?D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min

取n=280m/min. 实际Ｖ=17 m/min

ｄ、 基本工时，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)

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7 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 工序IV 扩花键孔

刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。

由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 Tm=0.32

倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。 工序V 车倒角

刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.2４ 可以查出 当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ Ｖｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw

按C３１６３－１ 车床说明书 主电机功率Ｐ＝11ｋｗ

可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21 当ｄｏ＝21 ｍｍ ｆ＝0.64 ｍｍ 查得转矩Ｍ＝61.8 N.M

《切削用量简明手册》表由表2.32 得功率公式 ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km

按C３１６３－１ 车床说明书 主电机功率Ｐ＝11ｋｗ

可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要 工序VI 拉花键孔

单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿 为0.06mm,

拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时 t=Zblηk/1000vfzZ

式中： Zb 单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削表面长度，80mm；

η 考虑校准部分的长度系数，取1.2；

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8 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升；

Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p； P 拉刀齿距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7

∴其本工时 Tm=1.5〓80〓1.2〓1.4/1000〓3.6〓0.06〓7=0.13(min) 工序VII 粗铣右端面

加工要求：粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。 用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量3mm 机床 ：Ｘ62W

加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm

1)

选择刀具

根据《切削用量简明手册》表3.1 铣削宽度ae≤5mm时。直径为do=50mm 故齿数Ｚ＝８，由于采用标准镶齿圆柱铣刀

铣刀几何参数（表3.2）rn=10°ao=16° 2)

切削用量

留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8〒0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书 所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r

3)

选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》表

3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm， 刀具寿命 T=120min（表3.8）

4)

决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定

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,

8

9 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 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 根据X62W型铣床说明书选n=160r/min

Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min

选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z

5) 机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.20 当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw

切削功率的修正系数： 故Pct＜0.8,

根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5〓0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 因此所决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) 基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5

Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm 工序VIII 精铣右端面 1）选择刀具

刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量

精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度 ae＝0.2mm，ｆ＝0.6

3）决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定

ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/?d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/min

Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5

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10 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm 工序IX 铣削8+0.030mm槽。

加工工件尺寸：8+0.030mm , 长度L=40mm

加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却 机床：X62W

1)

选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8

铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12°an=6°Z=16 2)

选择切削量

由于槽的深度为8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm

由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z

3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中

4) 决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切削用量简明手册》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 根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min 实际速度Vc=?donc/1000=74.2m/min

选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min

fzc=110/375〓16=0.018mm/z 5)

机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.28 公式

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11 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 圆周力 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 根据X62W型铣床说明书，功率足够。 6) 基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm 工序X 铣宽为180+0.12mm槽

加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm

由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm，

1)

选择刀具

铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15° ao=12°an=6°Z=24 2)

选择铣削用量

由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm

由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中

4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切削用量简明手册》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

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12 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)〃Kv =98.6m/min n=1000〓Vc/?do=1000〓98.6/3.14〓100=314r/min 根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min 实际速度Vc=?donc/1000=94.2m/min

选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=150mm/min

fzc=150/300〓24=0.020mm/z

5）基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5

Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走两次)

工序XI 磨18mm槽， 保证尺寸18mm

1) 选择砂轮。

见《切削手册》第三章中磨料选择各表，结果为

GZ46KV6P350〓40〓127其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软2级。 平型砂轮，其尺寸为16〓6〓40（D〓d〓H）。

2) 切削用量的选择。砂轮转速n砂=3000r/min(见机床说明书)， v砂=2.5m/s

进给量f=50mm/min 双单行程 fr=0.015mm 3) 切削工时。当加工1个表面时

Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min

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13 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 第4章 专用夹具设计

4.1问题的提出

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 经过与指导老师协商，决定设计第4道工序——铣宽为80+0。03mm槽的铣床夹具。本夹具将用与X63卧式铣床。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工。 本夹具主要用来铣宽为80+0。03mm的槽，由于采用宽为80+0。022mm的精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削，所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度．

4.2夹具设计

4.2.1定位基准的选择

由零件图可知，宽为80+0。03mm的槽，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面（A）为定位基准。因此选用工件以加工右端面（A）和花键心轴的中心线为主定位基准。

4.2.2切削力及夹紧力的计算

刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，?63mm, Z=14

Fz=CP〃t0.83〃Sz0.65〃D-O.83〃B〃Z〃kP (见《切削手册》3-56表) 解得 Fz =200 (N)

其中CP=52， t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14, kP=(HB/198)0.55

在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数K= k1 k2 k3 k4 水平切削分力FH=1.1 Fz =220 (N) 垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60 (N) 其中： k1为基本安全系数1.5 k1为加工性质系数1.1 k1为刀具钝化系数1.1 k1为断续切削系数1.1

F,=KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N) 实际加紧力为WK= KFH/U1U2=400/0.5=800 (N)

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14 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 其中U1和U2为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，U1=U2=0.025 螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹，产生的加紧力为 W=2M/D2tg(a+6’55)+0.66(D3- d3/ D2- d2) 解得： W=1O405 (N)

其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029, D=23mm d=16mm

此时螺母的加紧力W已大于所需的800(N)的加紧力，故本夹具可安全工作。

4.3.定位误差分析

由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。

4.4．夹具设计及操作说明

如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。

夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以有利于铣削加工。

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15 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 参考文献

1、陈明主编. 机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，2005 2、李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994

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4、机床夹具设计手册.北京：中国科学技术出版社

5、赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京.机械工业出版社，2000

6、田春霞主编.数控加工工艺.北京：机械工业出版社，2006 7、吴拓、方琼珊主编. 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2005

8、黄云清主编.公差配合与测量技术.北京：机械工业出版社，2001

9、梁炳文主编，机械加工工艺与窍门精选，北京：机械工业出版社，2001

10、杨峻峰主编，机床及夹具，清华大学出版社，2005

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